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2020 Fiscal Year Research-status Report

効率的な最大および極大クリーク抽出アルゴリズムの開発と応用

Research Project

Project/Area Number 17K00006
Research InstitutionThe University of Electro-Communications

Principal Investigator

富田 悦次  電気通信大学, その他部局等, 名誉教授 (40016598)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 若月 光夫  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (30251705)
西野 哲朗  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (10198484)
伊藤 大雄  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50283487)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Keywords最大クリーク / 極大クリーク / 深さ優先探索 / 分枝限定 / アルゴリズム / 列挙 / 近似アルゴリズム / 時間計算量
Outline of Annual Research Achievements

最大クリーク厳密解抽出の分枝限定アルゴリズムに対するこれまでの研究により,最大クリークの近似解が非常に有効に活用出来ることを明らかにしてきている.その近似精度が良くなれば分枝限定はより有効に働く.しかし,近似解抽出のために時間を要すると,総実行時間としては必ずしも短縮とはならず,近似精度と時間との兼ね合いが重要となる.そこで先ず,最大クリーク近似解の抽出を一層高速化し,その上で精度を向上させることにより,総合的に最大クリーク厳密解抽出を効率化した.
続いて,分枝限定のために近似彩色だけでなくMaxSATも用いることにより分枝限定がより強力化されることをこれまでに確認してきたが,MaxSATあるいはその簡略形実行のためのオーバーヘッドの大きさが最大クリーク厳密解抽出総実行時間短縮の妨げとなっていた.これに対しては,MaxSATの簡略形と従来提唱してきていた再番号付け(再彩色)との類似性に着目して両者を融合させることにより,これまでよりも少ないオーバーヘッドによって,有効な分枝限定効果を発揮出来るようにした.さらに,分枝限定アルゴリズムの内部動作は入力グラフの特徴に応じて効率が左右されるため,出来る限り効率がより発揮されるようにと内部動作を適応的に切り替えるようにした.
以上を総合することにより,最大クリーク厳密解抽出のための従来の分枝限定アルゴリズムを有意に高速化することに成功した.
このような最大クリーク厳密解抽出アルゴリズムは,容易に最大クリーク全列挙アルゴリズムへと拡張出来る.これにより,符号理論における最良な多元単一削除訂正符号の構成に関しての新たな知見を得ることが出来た.
極大クリーク全列挙問題についてもさらに理論的,実験的に検討を続け,有効な進展結果を得た.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

最大クリーク抽出アルゴリズムの有意な高速化を達成し,その応用結果を得た.

Strategy for Future Research Activity

最大クリーク抽出アルゴリズを一層に高速化し,その応用を図る.
極大クリーク全列挙アルゴリズムに関してもさらに理論的,実験的に検討を進め,両者を統合した新たな成果を得る.

Causes of Carryover

最大クリーク抽出,および極大クリーク全列挙問題の両者において,今年度の研究において更なる進展の手がかりを得た.従って,来年度研究費確保のために,今年度研究費を最大限節約して,来年度にまわすこととした.

  • Research Products

    (9 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results) Presentation (5 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Pisa(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      University of Pisa
  • [Journal Article] Overall and delay complexity of the CLIQUES and Bron-Kerbosch algorithms2021

    • Author(s)
      Alessio Conte, Etsuji Tomita
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 12635 Pages: 195-207

    • DOI

      10.1007/978-3-030-68211-8_16

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Speeding-up of construction algorithms for the graph coloring problem2020

    • Author(s)
      Kazuho Kanahara, Kengo Katayama, Takafumi Miyake, Etsuji Tomita
    • Journal Title

      Lecture Notes in Networks and Systems

      Volume: 159 Pages: 211-222

    • DOI

      10.1007/978-3-030-61108-8_21

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] A hyper-heuristic for the maximum clique problem2021

    • Author(s)
      Kazuho Kanahara, Kengo Katayama, Etsuji Tomita
    • Organizer
      IEICE Technical Committee on Theoretical Foundations of Computing
  • [Presentation] 最大クリーク列挙を用いた最良な多元単一削除訂正符号の構成2021

    • Author(s)
      光武 朗, 野崎隆之, 富田悦次
    • Organizer
      電子情報通信学会 情報理論研究会
  • [Presentation] 最大クリーク抽出アルゴリズムMCTのさらなる高速化2021

    • Author(s)
      柳澤士朗, 富田悦次, 片山謙吾, 金原一歩, 戸田貴久, 伊藤大雄, 若月光夫, 西野哲朗
    • Organizer
      電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
  • [Presentation] Another time-complexity analysis for maximal clique enumeration algorithm CLIQUES2020

    • Author(s)
      Etsuji Tomita, Alessio Conte
    • Organizer
      IEICE Technical Committee on Theoretical Foundations of Computing
  • [Presentation] Overall and delay complexity of the CLIQUES and Bron-Kerbosch algorithms2020

    • Author(s)
      Alessio Conte, Etsuji Tomita
    • Organizer
      International Workshop on Enumeration Problems & Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Remarks] 富田研究室 ホームページ

    • URL

      http://www.etlab.lab.uec.ac.jp/~tomita/index_j.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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