2019 Fiscal Year Research-status Report
Research on the online scheduling problem with respect for respective tasks
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19K11819
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| Research Institution | The University of Tokyo |
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Principal Investigator |
小林 浩二 東京大学, 大学院総合文化研究科, 講師 (00547391)
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| Project Period (FY) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| Keywords | スケジューリング / アルゴリズム / オンライン問題 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
スケジューリング問題(SCP)とは、有限個のマシンとそのマシンにおいて処理すべき多数のタスクとが与えられた際に、そのタスクをどの様に各マシンに割り当てて処理すべきか、という理論計算機科学分野の重要な問題である。例えば、計算機のCPUとCPUで処理すべき命令や、コンビニのレジとそこに並ぶ買い物客による待ち行列などは、それぞれマシンとタスクとして見なすことが可能であり、SCPとして定式化し得る。我々の身の周りにおいて生じる事象（問題点）に対して理論的な解決策を与えるという動機から、SCPはオンライン問題と呼ばれる、タスクに関する情報が時間の経過と共に逐次的に与えられる問題設定(OSCP)において盛んに研究されている。ところが、従来のOSCPでは、1つのタスクがマシンを占有することを許す問題設定が多く、実用的な解決策を提供しているとは言い難い状況が頻繁に発生している。本研究ではその様な問題点を解消する為の個々のタスクを尊重する様な、(a)OSCPの新しい問題設定を提案し、(b)異なる3つの方式（決定性、制約条件、付加情報）によって、その問題設定に対する効率的なアルゴリズムを設計することを目的としている。この(a)と(b)について令和元年度の成果報告を行う。
(a)：OSCPについて関連研究の調査を行い、上述の問題点を解決する問題設定を考案した。
(b)：(a)において考案した問題設定に対して、最も正統的なアルゴリズム設計手法である決定性方式によってアルゴリズムを設計し、その性能評価を行った。それら(a)と(b)の成果について査読付き学術雑誌に投稿を行い、載録が決定した。
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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
当初の計画では、令和元年度は(a)については、新しいOSCPの問題設定設計の準備を中心に行い、その問題設定の完成は令和2年度を想定していた。また、(b)については、 (a)において設計する問題設定に対する決定性方式のアルゴリズムの設計に着手しつつ、その問題設定の特殊な場合を検討することで、問題設定の特徴を明らかにすることを計画していた。
「研究実績の概要」において述べた通り、 (a)については、新しいOSCPの問題設定の設計を終えている。(b)については、考案した問題設定の特殊な場合について解析を行い、問題設定の幾つかの特徴を明らかにした。その特徴を利用することで、決定性方式により考案した（特殊ではない場合の）問題設定に対するアルゴリズムの設計・解析を行うことが出来た。これは令和2年度以降に計画していた内容である。その為、研究は当初の計画より順調に遂行出来ているが、問題設定の修正・変更などの可能性もあり得る為、研究はおおむね順調に進展していると評価した。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和2年度の当初の研究計画は、(a)新しいOSCPの問題設定の設計を終え、必要に応じて修正を行い、(b)それに対する3つの方式によるアルゴリズムの設計・解析に取り組む、となっていた。
基本的にはその計画通りに研究を進めていく。具体的には、(a)については令和元年度に設計を終えている為、(b)のアルゴリズムの設計・解析に応じて問題設定の見直し・修正を適宜行う。(b)については、アルゴリズムの3つの設計方式のうち残り2つについて（制約条件、付加情報）設計・解析を行う。ただし、当初計画したこれら2つの方式よりも、より有意な方式があれば、状況に応じてそれらの方式による設計を検討する。
なお、現在の新型コロナウイルスに関連した社会的状況により、当初予定していた関連研究の調査や研究成果の発表に多大な影響が今後も生じる可能性がある。前者についてはインターネットを介して調査を行うことで、ある程度対処可能である。後者については、研究成果の発表方法（国際会議の発表、学術論文誌への投稿、研究集会での発表）・時期などについて慎重に検討して対処する必要がある。
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| Causes of Carryover |
現在の新型コロナウイルスに関連した社会的状況などにより、当初予定していた関連研究調査を目的とする国際会議や研究集会に参加する為の旅費やその他の諸経費（会議の参加料など）を執行することが出来なかった。令和2年度以降もこの状況は劇的には変わらないことが予想されるが、状況が許せば当初予定していた会議などの参加を検討したい。また、調査や研究成果を発表する為の方法の変更などにより、旅費（諸経費）として計上していた費用を、物品の購入費などにあてる可能性がある。
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