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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Cross-Sectional Research of Discrete Convex Analysis

Research Project

Project/Area Number 26280004
Research InstitutionTokyo Metropolitan University

Principal Investigator

室田 一雄  首都大学東京, 経営学研究科, 教授 (50134466)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2020-03-31
Keywords離散凸解析 / 最適化理論 / 数理工学 / 情報基盤 / アルゴリズム / 経済理論 / 情報基礎
Outline of Annual Research Achievements

諸分野における共通の方法論としての離散凸解析を発展させるべく,以下の成果を得た.
昨年度までの研究で整凸関数の近接定理や最小化アルゴリズムが解明されたことを踏まえ,従来より離散凸解析において中心的な役割を果たしてきたL#(natural)凸関数との関係をより明確にすべきであるとの認識を得た.そこで,イタリア人研究者をふくむ研究協力者らとともに,L#凸関数を特徴づける離散中点凸性の一般化を探求した結果,離散中点凸関数という概念に至り,これに対してL#凸関数の近接定理が同じ形のままで拡張できることなどを示し,さらにそれを用いたアルゴリズムを開発した.
離散凸関数に対する射影,制限,合成積,集約,分離,ネットワーク変換などの基本演算を網羅的に解明した.その結果,ジャンプシステム上のM凸関数,マルチモジュラ関数,整凸関数,離散中点凸関数までを含む離散凸関数の主なクラスについて,その基本演算の可否を一覧表の形に整理することができた.
離散資源の公平配分に関する研究をハンガリー人研究者とともに強力に推進し,M凸集合上の辞書式最適化および整数値ネットワーク流の辞書式最適化に関して,基本的かつ重要な成果を得た.その一部を国内外の研究集会において発表した.本研究で得られた成果とアプローチは,オペレーションズ・リサーチにおける離散資源配分問題,コンピュータ科学における計算資源の割当問題,グラフ理論における向き付け問題,ゲーム理論における平等主義的配分など,多くの応用を有するものである.

Research Progress Status

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (13 results)

All 2020 2019 Other

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 8 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Integrality of subgradients and biconjugates of integrally convex functions2020

    • Author(s)
      K. Murota, A. Tamura
    • Journal Title

      Optimization Letters

      Volume: 14 Pages: 195-208

    • DOI

      10.1007/s11590-019-01501-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Discrete midpoint convexity2020

    • Author(s)
      S. Moriguchi, K. Murota, A. Tamura, F. Tardella
    • Journal Title

      Mathematics of Operations Research

      Volume: 45 Pages: 99-128

    • DOI

      10.1287/moor.2018.0984

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A survey of fundamental operations on discrete convex functions of various kinds2020

    • Author(s)
      K. Murota
    • Journal Title

      Optimization Methods and Software

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1080/10556788.2019.1692345

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Projection and convolution operations for integrally convex functions2019

    • Author(s)
      S. Moriguchi, K. Murota
    • Journal Title

      Discrete Applied Mathematics

      Volume: 255 Pages: 283-298

    • DOI

      10.1016/j.dam.2018.08.010

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Error noted in ``Order-Based Cost Optimization in Assemble-to-Order Systems'' by Lu and Song (2005)2019

    • Author(s)
      M. Bolandnazar, W. T. Huh, S. T. McCormick, K. Murota
    • Journal Title

      Operations Research

      Volume: 67 Pages: 163-166

    • DOI

      10.1287/opre.2018.1789

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On fundamental operations for multimodular functions2019

    • Author(s)
      S. Moriguchi, K. Murota
    • Journal Title

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      Volume: 62 Pages: 53-63

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Scaling, proximity, and optimization of integrally convex functions2019

    • Author(s)
      S. Moriguchi, K. Murota, A. Tamura, F. Tardella
    • Journal Title

      Mathematical Programming

      Volume: 175 Pages: 119-154

    • DOI

      10.1007/s10107-018-1234-z

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] A tractable class of binary VCSPs via M-convex intersection2019

    • Author(s)
      H. Hirai, Y. Iwamasa, K. Murota, S. Zivny
    • Journal Title

      ACM Transactions on Algorithms

      Volume: 15 Pages: Article 44

    • DOI

      doi.org/10.1145/3329862

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Discrete convex analysis view on discrete decreasing minimization2019

    • Author(s)
      A. Frank, K. Murota
    • Organizer
      The 11th Japanese-Hungarian Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Discrete convex analysis for egalitarian allocation2019

    • Author(s)
      K. Murota
    • Organizer
      NACA-ICOTA2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Discrete decreasingly minimal flows2019

    • Author(s)
      A. Frank, K. Murota
    • Organizer
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2019年秋季研究発表会
  • [Presentation] 離散凸関数の最大最小定理:その具体例と使い方2019

    • Author(s)
      室田一雄
    • Organizer
      「離散凸解析と最適化」ワークショップ
    • Invited
  • [Remarks] DCP (Discrete Convex Paradigm)

    • URL

      http://ist.ksc.kwansei.ac.jp/~tutimura/DCP/

URL: 

Published: 2021-01-27  

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