2018 Fiscal Year Annual Research Report
Space Efficient Algorithms and Time-Space Trade offs for Geometric Data
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16K16006
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| Research Institution | Kyushu Institute of Technology |
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Principal Investigator |
齋藤 寿樹 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (00590390)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Keywords | アルゴリズム / 計算困難性 / 幾何構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
トークンスワッピングは計算機科学における最も重要な問題であるソーティングと密接に問題である．本研究では，トークンスワッピングやその関連問題に対する計算困難性の証明や効率的アルゴリズムの開発を行った．特に，トークンスワッピング問題に対する計算複雑度が未解決とされていたのに対し，本研究ではトークンスワッピング問題がNP-困難であることを証明するとともに，限定された入力のグラフにおいては効率的に解くことができることを示している．トークンスワッピングに関連したシーケンシャルトークンスワッピングは15パズルを代表とした様々なパズル等を汎用的に定式化した問題である．この問題に対する計算困難性を示すとともに，近似アルゴリズムが存在しないことを示している．しかし，トークンスワッピングに関連した様々な問題に対して，効率的に解くためのアルゴリズム技法が確立しておらず，今後も進めていくべき課題である．
また，ロボットアームシミュレーション問題や施設の分散配置問題，タンパク質の立体構造の検証などの幾何的な問題を扱った．ロボットアームシミュレーション問題はジョイントで繋がれたロボットアームを目的とする構造に折り畳めるか，という問題で，これは単にロボットアームにおける応用だけでなく，タンパク質の折りたたみの原理など，様々な応用が期待できる．本研究では，非常に厳しい制限を持つ入力に対しても計算することが困難であることを示した．施設の分散配置は，化学工場などの隣接して配置すると危険な施設等をなるべく離すにはどのように配置すればよいか，という問題で，平面における様々な距離空間での効率的なアルゴリズムを開発した．
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Research Products
(11 results)
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[Journal Article] Sequentially Swapping Colored Tokens on Graphs2019
Author(s)
Yamanaka Katsuhisa、Demaine Erik D.、Horiyama Takashi、Kawamura Akitoshi、Nakano Shin-ichi、Okamoto Yoshio、Saitoh Toshiki、Suzuki Akira、Uehara Ryuhei、Uno Takeaki
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Journal Title
Journal of Graph Algorithms and Applications
Volume: 23
Pages: 3～27
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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