• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to project page

2021 Fiscal Year Annual Research Report

Theory and algorithms for combinatorial optimization under uncertainty

Research Project

Project/Area Number 21H03397
Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

垣村 尚徳  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (30508180)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 田村 明久  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (50217189)
福永 拓郎  中央大学, 理工学部, 教授 (60452314)
澄田 範奈  東京工業大学, 情報理工学院, 准教授 (10761356)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Keywords組合せ最適化 / オンライン最適化 / 離散構造 / マッチング
Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では,不確実性をもつ組合せ最適化モデルに対して,計算効率性や近似可能性を特徴付ける組合せ構造の解析を行なうことを目指す.期間初年度である今年度は,関連する文献や国際会議における研究動向の調査,および,海外の共同研究者との情報交換を行なった.そして,基本的な組合せ最適化問題であるマッチング問題について入力データの不確実性が計算効率性に与える影響を解析した.具体的には,二部グラフにおいて,頂点が確率的(ポアソン過程)に出入りする状況で最大マッチングを求める問題の解析に取り組んだ.このモデルでは,各頂点の滞在時間は指数分布にしたがうが,滞在中どの時点でマッチングを形成するかが,マッチングを求めるアルゴリズムの性能に関わる.本研究では,貪欲法など基本的なマッチングアルゴリズムを考えることで,各頂点の待ち時間とアルゴリズムの性能の関係を解析した.この成果は,マッチングマーケットの解析を動機としており,ウェブとインターネット経済に関する査読付き国際会議The 17th Conference on Web and Internet Economics(WINE2021)に採択された.また,この研究成果を中心に,2022年度には離散数学とその応用に関する日洪シンポジウムにおいて招待講演を行なった.そのほかにも,オンラインマッチング問題の拡張であるオンラインタスク割り当て問題に対するオンラインアルゴリズムの提案や,関連研究である組合せ遷移の研究成果を得た.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当初の計画通り,基本的な組合せ最適化問題のひとつであるマッチング問題に対して,入力データの不確実性が計算効率性に与える影響の解析に取り組み,いくつかの有用な知見を得た.よって計画は順調に進展していると言える.

Strategy for Future Research Activity

今年度に引き続き,マッチング問題に対して入力データの不確実性が計算効率性に与える影響の解析に取り組み,計算効率性や近似可能性を特徴付ける組合せ構造を明らかにする.マッチング問題だけではなく,マッチング問題の拡張など関連する組合せ最適化問題に対して,得られた知見を適用し,その有用性を明らかにする.

  • Research Products

    (9 results)

All 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results)

  • [Int'l Joint Research] Technical University of Munich(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      Technical University of Munich
  • [Int'l Joint Research] Eotvos Lorand University(ハンガリー)

    • Country Name
      HUNGARY
    • Counterpart Institution
      Eotvos Lorand University
  • [Journal Article] Online Task Assignment Problems with Reusable Resources2022

    • Author(s)
      Hanna Sumita, Shinji Ito, Kei Takemura, Daisuke Hatano, Takuro Fukunaga, Naonori Kakimura, Ken-ichi Kawarabayashi
    • Journal Title

      The 36th AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI2022)

      Volume: - Pages: 5199-5207

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Reforming an Envy-Free Matching2022

    • Author(s)
      Takehiro Ito, Yuni Iwamasa, Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama, Yusuke Kobayashi, Yuta Nozaki, Yoshio Okamoto, Kenta Ozeki
    • Journal Title

      The 36th AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI2022)

      Volume: - Pages: 5084-5091

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Monotone Edge Flips to an Orientation of Maximum Edge-connectivity a la Nash-Williams2022

    • Author(s)
      Takehiro Ito, Yuni Iwamasa, Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama, Yusuke Kobayashi, Shun-ichi Maezawa, Yuta Nozaki, Yoshio Okamoto, Kenta Ozeki
    • Journal Title

      The ACM-SIAM Symposium on Discrete Algorithms (SODA 2022)

      Volume: - Pages: 1342-1355

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Shortest Reconfiguration of Perfect Matchings via Alternating Cycles2022

    • Author(s)
      Ito Takehiro、Kakimura Naonori、Kamiyama Naoyuki、Kobayashi Yusuke、Okamoto Yoshio
    • Journal Title

      SIAM Journal on Discrete Mathematics

      Volume: 36 Pages: 1102~1123

    • DOI

      10.1137/20M1364370

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fair and Truthful Mechanism with Limited Subsidy2022

    • Author(s)
      Hiromichi Goko, Ayumi Igarashi, Yasushi Kawase, Kazuhisa Makino, Hanna Sumita, Akihisa Tamura, Yu Yokoi, Makoto Yokoo
    • Journal Title

      The 21st International Conference on Autonomous Agents and Multiagent Systems(AAMAS2022)

      Volume: - Pages: 534-542

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Dynamic Bipartite Matching Market with Arrivals and Departures2021

    • Author(s)
      Naonori Kakimura, Donghao Zhu
    • Journal Title

      The 17th Conference on Web and Internet Economics (WINE 2021)

      Volume: - Pages: 544

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Market Pricing for Matroid Rank Valuations2021

    • Author(s)
      Berczi Kristof、Kakimura Naonori、Kobayashi Yusuke
    • Journal Title

      SIAM Journal on Discrete Mathematics

      Volume: 35 Pages: 2662~2678

    • DOI

      10.1137/20M1386335

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2023-12-25  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi