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2017 Fiscal Year Research-status Report

高効率で多様な文字列処理を実現する圧縮変換の理論

Research Project

Project/Area Number 16K16009
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

井 智弘  九州工業大学, 若手研究者フロンティア研究アカデミー, 特任助教 (20773360)

Project Period (FY) 2016-04-01 – 2019-03-31
Keywordsデータ圧縮 / 文字列圧縮 / 圧縮文字列処理
Outline of Annual Research Achievements

巨大文字列データを解析・利用するために,文字列を圧縮したまま様々な処理を効率的に行う「圧縮文字列処理」の研究を行った.主な成果として以下の三つをあげる.(1) 圧縮したまま最長共通接頭辞クエリに効率的に応えるためのデータ構造の提案.(2) 連長圧縮された Burrows-Wheeler 変換(RLBWT)をオンラインかつ圧縮領域で高速に構築する手法の提案.(3) 理論的に最良な領域で文法圧縮を行うアルゴリズムの提案.これらの成果をまとめた論文は,それぞれ国際会議の査読付き学会誌,Combinatorial Pattern Matching (CPM), International Workshop on Combinatorial Algorithms (IWOCA), Annual European Symposium on Algorithms (ESA) に受理され発表を行っている.(1) の成果は recompression の技術を応用して得られたものであり,本研究のテーマである「圧縮変換」の理論の成果の一つである.RLBWT は圧縮領域で Lempel-Ziv 77 (LZ77) 圧縮形式に変換できることが知られており,(2) の成果によって圧縮領域で LZ77 圧縮を行うアルゴリズムの高速化が達成できた.さらに,現在,RLBWT から LZ77 の変換をオンラインで行う手法を開発することに成功しており,更なる高速化を達成している.(3) では,省スペースで動作することで知られていた従来手法の作業領域をさらに理論的限界まで絞ることに成功し,アルゴリズム一般の分野で最高峰の会議の一つである ESA に受理されるなど高い評価を得ている.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

連長圧縮された Burrows-Wheeler 変換(RLBWT)を経由の「圧縮変換」を行うことで高い圧縮率を達成することで知られる Lempel-Ziv 77 圧縮をオンラインかつ圧縮領域で行う手法が得られるなど,目覚ましい成果が得られている.

Strategy for Future Research Activity

これまで得られた知見をもとに,圧縮変換と圧縮文字列処理に関する研究をさらに進める.

Causes of Carryover

旅費の多くが他予算から支出できたため.

  • Research Products

    (11 results)

All 2018 2017

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 3 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Lempel-Ziv Factorization Powered by Space Efficient Suffix Trees2018

    • Author(s)
      Johannes Fischer, Tomohiro I, Dominik Koeppl, Kunihiko Sadakane
    • Journal Title

      Algorithmica

      Volume: 80(7) Pages: 2048-2081

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s00453-017-0333-1

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Approximate Frequent Pattern Discovery in Compressed Space2018

    • Author(s)
      Shouhei Fukunaga, Yoshimasa Takabatake, Tomohiro I, Hiroshi Sakamoto
    • Journal Title

      IEICE Transactions

      Volume: 101-D(3) Pages: 593-601

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Tighter Bounds and Optimal Algorithms for All Maximal α-gapped Repeats and Palindromes - Finding All Maximal α-gapped Repeats and Palindromes in Optimal Worst Case Time on Integer Alphabets2018

    • Author(s)
      Pawel Gawrychowski, Tomohiro I, Shunsuke Inenaga, Dominik Koppl, Florin Manea
    • Journal Title

      Theory Comput. Syst.

      Volume: 62(1) Pages: 162-191

    • DOI

      10.1007/s00224-017-9794-5

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] The "Runs" Theorem2017

    • Author(s)
      Hideo Bannai, Tomohiro I, Shunsuke Inenaga, Yuto Nakashima, Masayuki Takeda, Kazuya Tsuruta
    • Journal Title

      SIAM J. Comput.

      Volume: 46(5) Pages: 1501-1514

    • DOI

      10.1137/15M1011032

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inferring strings from Lyndon factorization2017

    • Author(s)
      Yuto Nakashima, Takashi Okabe, Tomohiro I, Shunsuke Inenaga, Hideo Bannai, Masayuki Takeda
    • Journal Title

      Theor. Comput. Sci.

      Volume: 689 Pages: 147-156

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2017.05.038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Longest Common Extensions with Recompression2017

    • Author(s)
      Tomohiro I
    • Journal Title

      Proc. the 28th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching (CPM 2017)

      Volume: - Pages: 18:1-18:15

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.CPM.2017.18

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Space-Optimal Grammar Compression2017

    • Author(s)
      Yoshimasa Takabatake, Tomohiro I, Hiroshi Sakamoto
    • Journal Title

      Proc. 25th Annual European Symposium on Algorithms (ESA 2017)

      Volume: - Pages: 67:1-67:15

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.ESA.2017.67

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A Faster Implementation of Online Run-Length Burrows-Wheeler Transform2017

    • Author(s)
      Tatsuya Ohno, Yoshimasa Takabatake, Tomohiro I, Hiroshi Sakamoto
    • Journal Title

      Proc. 28th International Workshop on Combinatorial Algorithms (IWOCA 2017)

      Volume: - Pages: 409-419

    • DOI

      10.1007/978-3-319-78825-8_33

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Longest Common Extensions with Recompression2017

    • Author(s)
      Tomohiro I
    • Organizer
      the 28th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching (CPM 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Space-Optimal Grammar Compression2017

    • Author(s)
      Yoshimasa Takabatake, Tomohiro I, Hiroshi Sakamoto
    • Organizer
      25th Annual European Symposium on Algorithms (ESA 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] A Faster Implementation of Online Run-Length Burrows-Wheeler Transform2017

    • Author(s)
      Tatsuya Ohno, Yoshimasa Takabatake, Tomohiro I, Hiroshi Sakamoto
    • Organizer
      Proc. 28th International Workshop on Combinatorial Algorithms (IWOCA 2017)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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