2020 Fiscal Year Annual Research Report
Research on algorithms and data structures for solving theoretically hard problems in practical time
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18H04091
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| Research Institution | Japan Advanced Institute of Science and Technology |
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Principal Investigator |
上原 隆平 北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00256471)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
齋藤 寿樹 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (00590390)
鈴木 顕 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (10723562)
川原 純 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (20572473)
伊藤 健洋 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (40431548)
山中 克久 岩手大学, 理工学部, 教授 (60508836)
吉仲 亮 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (80466424)
大舘 陽太 名古屋大学, 情報学研究科, 准教授 (80610196)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | アルゴリズム / 離散構造 / 離散数学 / 計算量 / データ構造 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究プロジェクトは，離散的な構造上における問題を中心に，その困難性に関する研究を行うプロジェクトであり，いくつかの方向性を持つ．まず解きたい問題を明確にし，定式化を行う．現実の問題をいかに抽象化・モデル化するかによって，問題の困難性は大きく異なって来る．次にその困難性の研究を行う．理論的に困難であれば，理論的な困難さの計算量的な根拠を示すことができる．一方，それが手に負えるとなれば，そこには具体的な解法，すなわちアルゴリズムが導かれる．こうして導かれた効率の良いアルゴリズムを実装し，実用的な速度で動作するかどうかを確認し，さらには元の現実の問題にフィードバックすることができる．
2020年度は新型コロナが急速に拡大し，当初計画していた対面での合宿形式の研究集会を十分に実施することができず，その中で研究方法も含めた模索が必要な年であった．行動が制限される中，研究者同士が柔軟に連絡を取りながら可能な範囲で共同研究を実施できた．理論的な困難性を示せた問題もあれば，効率の良いアルゴリズムを開発できた問題もある．また実際に実装して有効性を示せた問題もあった．
別紙に示す通り，2020年度は書籍3冊（研究書1冊と国際会議の会議録2冊）・査読付きのジャーナル論文18編・国際会議での発表27件を研究成果としてあげることができた．
また2020年の後半には，本研究プロジェクトのメンバーを中心として，学術変革（A)（研究課題名：社会変革の源泉となる革新的アルゴリズム基盤の創出と体系化）および学術変革（B）（研究課題名：組合せ遷移の展開に向けた計算機科学・工学・数学によるアプローチの融合）という大きな研究プロジェクトに採択され，本プロジェクトの研究の方向性をより大規模なものに発展させることができた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
2020年度は新型コロナの感染が拡大する中で，研究方法を模索しながらの共同研究となった．計画では，合宿形式の研究会を実施し，研究に関する問題意識の共有と，方向性の確認をする予定であったが，それは断念せざるを得なかった．その代わり，小規模にかつ継続的に個々のメンバーが連携をしながら研究活動を実施した．最終的には一堂に会しての大規模な合宿は一度も開催できず，状況に応じて可能な範囲で柔軟に共同研究を進めることとなった．そうした困難な状況であったにも関わらず，上記にデータを示した通り，2020年度は，本プロジェクトにおける研究成果は着実にあげることができた．しかしやや小規模なグループ単位での研究活動にとどまっているケースが多く，プロジェクト全体でのまとまった研究は持ち越しとなった．
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| Strategy for Future Research Activity |
2021年以降は引き続き新型コロナ禍にあり，密な合宿形式の研究会は依然として実施が困難な状況が続いた．しかし，徐々にハイブリッド式の研究会にも慣れ，柔軟な運用で開催したり，個別にオンラインのツールを活用することで研究を続けた．怪我の功名として，こうした遠隔ツールを活用しての連携を深めながらの研究スタイルが確立されつつある．今後は新型コロナの状況を見ながらも，ポストコロナ，あるいはウィズコロナの研究スタイルを確立しつつ，継続して研究を進める方針である．
特にこうした社会状況を踏まえて，新たな問題意識や新たなビッグデータも蓄積しつつあるため，本プロジェクトのような，大規模な離散構造上の困難な問題への需要は高まっていると考えられる．そこで，こうした新たな問題も取り入れつつ，発展的に研究プロジェクトを進めていく方針である．
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