2020 Fiscal Year Annual Research Report
Research and development on workload-aware graph database engine
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20H00583
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| Research Institution | Osaka University |
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Principal Investigator |
鬼塚 真 大阪大学, 情報科学研究科, 教授 (60726165)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
佐々木 勇和 大阪大学, 情報科学研究科, 助教 (40745147)
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| Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2025-03-31
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| Keywords | グラフ / グラフマイニング / グラフ生成 / グラフ埋め込み / リンク予測 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究課題1：高速なグラフデータベースエンジンの開発：(1a) サブグラフマッチング・グラフマイニング処理の共通技術，および各処理それぞれに特化した技術を深化させ，(1b) クラスラベルを有する多様なグラフを生成する研究に取り組んだ．(1a)連言経路問合せに特化した索引技術・クエリ処理技術を確立し，研究成果を国際論文誌PVLDBに投稿した．失敗パターンの活用によるサブグラフマッチングの高速化技術を確立し，arxiv 論文としてまとめた．(1b)人工グラフ生成の基本アルゴリズムを構築するとともに，実用的なグラフを生成するための推奨パラメータを検討し，研究成果を国際論文誌TKDEに投稿・国際会議IEEE/ACM International Conference on Advances in Social Networks Analysis and Mining (ASONAM)に採択された．
研究課題2：高精度なグラフマイニングを実現するグラフ埋め込み技術の開発：行列分解ベースの手法および局所情報を活用する手法に取り組み，研究成果は論文誌(Journal of Information Processing)に2件採択された．更に，扱うグラフを時系列グラフに拡張したリンク予測のためのグラフ埋め込み技術に取りんだ．
研究課題3：アクセスワークロードの偏りと時間変化を捉えたグラフ処理の高速化：アクセスワークロードにおいて頻出するアクセスを捉え，整数計画問題による膨大な探索空間からの解の探索を高速化する手法を考案するとともに，時間変化するアクセスワークロードの最適化問題を，各時刻におけるアクセスワークロードのコストの総和として捉え，データ構造の最適化問題を整数計画問題として解決する方法を考案した．
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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
研究実績の概要に記載の通り3つの研究課題に対して，合計で国内会議12件と国際会議2件の発表，国内論文誌2件に採択されている．また，国際論文誌2件（PVLDB, TKDE），国際会議2件（ECML/PKDD, KDD）に投稿中である．研究目的であるグラフデータベースの開発とアクセスワークロードの偏りと時間変化を捉えたグラフ処理の高速化の達成に向けて順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
投稿中の論文の採択を目指すとともに，研究課題2の高精度なグラフマイニングを実現するグラフ埋め込み技術の開発に関しては，特により情報が多く精度向上が期待できる時系列グラフを対象とした研究に重点化する．更に，開発した人工グラフ生成技術を活用して，既存のグラフ埋め込み技術のベンチマークを開発する．
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