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2017 Fiscal Year Annual Research Report

局所探索型計算のパラメータ化計算量理論

Research Project

Project/Area Number 17H01698
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

小野 廣隆  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (00346826)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 柳浦 睦憲  名古屋大学, 情報学研究科, 教授 (10263120)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Keywords組合せ最適化 / グラフ最適化 / 近傍構造 / パラメータ化計算量 / パラメータ化アルゴリズム / 近似アルゴリズム
Outline of Annual Research Achievements

遺伝的アルゴリズム,タブー探索,アニーリングといった計算困難な組合せ最適化問題に対するメタ解法(メタ戦略)は,設計が比較的簡単であり,また実用的には十分な近似精度が得られることが知られている反面,理論的な精度の保障に成功している例は限られている.このためメタ解法の高速化や高精度化に関する研究には職人芸的なものが多いのが現状である.本研究はこれらメタ解法に共通する基本操作である局所探索・局所変形に対し新たにパラメータ化計算の視点を導入し,アルゴリズム設計論・性能分析論を構築する.メタ戦略の高速化・高精度化の非自明性の一つは,局所探索・局所変形の「性能」は近傍系の大きさに依存し,近傍の大きさと探索のための計算量はトレードオフの関係にある.このトレードオフ関係をパラメータ化計算の観点から分析し,局所探索型アルゴリズムのための新たなアルゴリズム設計論・計算論を展開する.

本年度は,近傍系のパラメータ化を見据え,これまでパラメータ化アルゴリズム分野で研究されてきた設計技法に関する整理の観点から,従来型パラメータ化計算が十分に開拓していない有向グラフにおける最適化問題のパラメータ化計算量解明を中心に研究した.具体的には従来のグラフ最適化ではあまり焦点が当たっていない有向グラフにおける支配集合問題のパラメータ化計算量,グラフの擬森化のパラメータ化計算量, 最長増加部分列に対する領域効率のよいアルゴリズム(部分列長がパラメータ)について研究を行い,それぞれの派生問題に対し固定パラメータアルゴリズムの設計可能性や,実際の設計を行った.これらの結果は本研究課題の目標とする組合せ最適化問題の局所構造の性質解明の前段階の結果となるが,これらをもとに今後の本テーマの研究を推進する予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の予定とは異なるが,研究成果の観点から言えば順調に成果が上がっていると考えている.客観的な評価は難しいが,研究成果は計算機科学分野で認知されているシュプリンガー社のLecture Notes in Computer Science から,1編が出版されていること(採択率が1/3程度以下),また査読有ジャーナル論文1編, 権威あるダグストゥールのプレプリントLIPICSから3本の論文を出版するなど関連する分野の研究者の興味を集める研究成果を得ていると考える.

Strategy for Future Research Activity

上記の通り,研究成果自体は順調に上がっているため,基本的には当初の方針とは大きく変更することなく,研究を進める予定である.ただし,「研究の軸」に関しては,進捗に応じてウェイトを変える必要があると考えている.

  • Research Products

    (26 results)

All 2018 2017 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 3 results) Presentation (18 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Waterloo(Canada)

    • Country Name
      Canada
    • Counterpart Institution
      University of Waterloo
  • [Int'l Joint Research] TU Kaiserslautern(Germany)

    • Country Name
      Germany
    • Counterpart Institution
      TU Kaiserslautern
  • [Int'l Joint Research] Utrecht University(オランダ)

    • Country Name
      NETHERLANDS
    • Counterpart Institution
      Utrecht University
  • [Journal Article] A faster parameterized algorithm for Pseudoforest Deletion2018

    • Author(s)
      Hans L. Bodlaender , Hirotaka Ono, Yota Otachi
    • Journal Title

      Discrete Applied Mathematics

      Volume: 236 Pages: 42~56

    • DOI

      10.1016/j.dam.2017.10.018

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Space-Efficient Algorithms for Longest Increasing Subsequence2018

    • Author(s)
      Masashi Kiyomi, Hirotaka Ono, Yota Otachi, Pascal Schweitzer and Jun Tarui
    • Journal Title

      Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science 2018 (STACS 2018)

      Volume: 96 Pages: 44:1-44:15

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.STACS.2018.44

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On Directed Covering and Domination Problems2017

    • Author(s)
      Tesshu Hanaka, Naomi Nishimura, Hirotaka Ono
    • Journal Title

      International Symposium on Algorithms and Computation 2017(ISAAC 2017)

      Volume: 92 Pages: 45:1-45:12

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.ISAAC.2017.45

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Settlement Fund Circulation Problem2017

    • Author(s)
      Hitoshi Hayakawa, Toshimasa Ishii, Hirotaka Ono, Yushi Uno
    • Journal Title

      International Symposium on Algorithms and Computation 2017(ISAAC 2017)

      Volume: 92 Pages: 46:1-46:13

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.ISAAC.2017.46

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On the Maximum Weight Minimal Separator2017

    • Author(s)
      Tesshu Hanaka, Hans L. Bodlaender, Tom C. van der Zanden, Hirotaka Ono
    • Journal Title

      Theory and Applications of Models of Computation 2017 (TAMC2017), Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 10185 Pages: 304-318

    • DOI

      10.1007/978-3-319-55911-7_22

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Space-Efficient Algorithms for Longest Increasing Subsequence2018

    • Author(s)
      Masashi Kiyomi, Hirotaka Ono, Yota Otachi, Pascal Schweitzer and Jun Tarui
    • Organizer
      Symposium on Theoretical Aspects of Computer Science 2018 (STACS 2018)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Space-Efficient Algorithms for Longest Increasing Subsequence2018

    • Author(s)
      Masashi Kiyomi, Hirotaka Ono, Yota Otachi, Pascal Schweitzer and Jun Tarui
    • Organizer
      電子情報通信学会 コンピュテーション研究会(2018年3月)
    • Invited
  • [Presentation] 2人単貧民の必勝判定とその拡張2018

    • Author(s)
      木谷 裕紀, 小野 廣隆
    • Organizer
      2017年度 冬のLAシンポジウム
  • [Presentation] Space-efficient algorithms for longest increasing subsequence?2018

    • Author(s)
      清見 礼, 小野 廣隆 , 大舘 陽太 , Pascal Schweitzer, 垂井 淳
    • Organizer
      2017年度 冬のLAシンポジウム
  • [Presentation] 三角形数を最大・最小にする三角化2018

    • Author(s)
      江藤 宏, 土中 哲秀, 宮野 英次, 西島 歩美 , 小野 廣隆, 大舘 陽太, 斎藤 寿樹, 上原 隆平, Tom C. van der Zanden?
    • Organizer
      2017年度 冬のLAシンポジウム
  • [Presentation] ブロックグラフにおける2人プレイヤー拡散競争ゲームのナッシュ均衡の存在性2018

    • Author(s)
      福薗 菜央佳, 木谷 裕紀, 土中 哲秀, 小野 廣隆
    • Organizer
      情報処理学会九州支部火の国情報シンポジウム2018
  • [Presentation] 社会的距離に基づく木の最適分割2018

    • Author(s)
      大久保壮浩,土中哲秀,小野廣隆
    • Organizer
      情報処理学会九州支部火の国情報シンポジウム2018
  • [Presentation] 単位円グラフに対するL(2,1)-ラベリングの72/7-近似アルゴリズム2018

    • Author(s)
      山中 寿登, 小野 廣隆
    • Organizer
      情報処理学会九州支部火の国情報シンポジウム2018
  • [Presentation] 席替え問題に対する安定解・最適解の実験的評価2018

    • Author(s)
      筒井貴之, 土中哲秀,江藤宏, 小野廣隆
    • Organizer
      情報処理学会九州支部火の国情報シンポジウム2018
  • [Presentation] Simple-Kalah における勝敗確定の十分条件2018

    • Author(s)
      前井康秀,木谷 裕紀, 土中 哲秀, 小野廣隆
    • Organizer
      情報処理学会九州支部火の国情報シンポジウム2018
  • [Presentation] 二人単貧民の必勝判定アルゴリズムとその拡張について2018

    • Author(s)
      木谷 裕紀, 小野 廣隆
    • Organizer
      情報処理学会九州支部火の国情報シンポジウム2018
  • [Presentation] 最小パウロス当選モデル2018

    • Author(s)
      関本 健悟, 木谷 裕紀 , 小野 廣隆
    • Organizer
      組合せゲームパズルプロジェクト第13回研究集会
  • [Presentation] 手札公開で行う「ババ抜き」の必勝戦略の非存在性について2018

    • Author(s)
      木谷 裕紀, 小野 廣隆
    • Organizer
      組合せゲームパズルプロジェクト第13回研究集会
  • [Presentation] Simple-Kalah における勝敗確定の十分条件2018

    • Author(s)
      前井康秀,木谷 裕紀, 土中 哲秀, 小野廣隆
    • Organizer
      組合せゲームパズルプロジェクト第13回研究集会
  • [Presentation] Settlement Fund Circulation Problem2018

    • Author(s)
      Hitoshi Hayakawa, Toshimasa Ishii, Hirotaka Ono, Yushi Uno
    • Organizer
      電子情報通信学会 コンピュテーション研究会(2018年3月)
  • [Presentation] On Directed Covering and Domination Problems2017

    • Author(s)
      Tesshu Hanaka, Naomi Nishimura, Hirotaka Ono
    • Organizer
      International Symposium on Algorithms and Computation 2017(ISAAC 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Settlement Fund Circulation Problem2017

    • Author(s)
      Hitoshi Hayakawa, Toshimasa Ishii, Hirotaka Ono, Yushi Uno
    • Organizer
      International Symposium on Algorithms and Computation 2017(ISAAC 2017)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the Maximum Weight Minimal Separator2017

    • Author(s)
      Tesshu Hanaka, Hans L. Bodlaender, Tom C. van der Zanden, Hirotaka Ono
    • Organizer
      Theory and Applications of Models of Computation 2017 (TAMC2017)
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17   Modified: 2022-08-19  

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