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最適化手法の情報学的諸問題への適用に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 02452280
研究種目

一般研究(B)

配分区分補助金
研究分野 情報学
研究機関京都大学

研究代表者

茨木 俊秀  京都大学, 工学部, 教授 (50026192)

研究分担者 増山 繁  豊橋技術科学大学, 工学部, 助教授 (60173762)
永持 仁  京都大学, 工学部, 助手 (70202231)
大西 匡光  東北大学, 経済学部, 助教授 (10160566)
福島 雅夫 (福嶋 雅夫)  京都大学, 工学部, 助教授 (30089114)
研究期間 (年度) 1990 – 1992
研究課題ステータス 完了 (1992年度)
配分額 *注記
5,500千円 (直接経費: 5,500千円)
1992年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1991年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1990年度: 3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
キーワード最適化 / アルゴリズム / 分散システム / グラフ・ネットワーク / 非線形システム / 演繹データベース / 確率システム / 分散アルゴリズム / オンラインアルゴリズム / ネットワークの分割 / スケジューリング / ネットワ-ク / グラフ理論 / 計算の複雑さ / 情報学的諸問題 / VLSI最適設計 / 演繹デ-タベ-ス / スケジュ-リング理論
研究概要

情報学において解決すべき多くの最適化問題の中から、以下の課題について、主にアルゴリズムの立場から研究を行った。
1.グラフ・ネットワークにおける最適化:グラフ・ネットワークの基本問題の一つである最小カット問題に対し,まず,与えられたグラフGを互いに素な森に分割する線形時間O(n+m)(但し,nは節点数,mは枝数)のアルゴリズムを与える事に成功し,続いてその結果を用いてO(mn+n^2logn)時間でネットワークの最小カットを求めるアルゴリズムを得た。
2.非線形システムの最適化:目的関数や制約条件に含まれる非線形性があまり強くなく,しかも疎構造をもつ問題に対し,疎構造を保ったまま大規模な問題を解く事をねらって,一つの逐次線形化アルゴリズムを提案した。更に,微分可能でもなく凸性も持たない非線計画問題について,ある分解構造の下で逐次2次計画アルゴリズムを与えた。
3.確率システムの最適化:多数の確率的サーバーが並列に動作するモデルにおいて,到着するジョブをサーバーに割り振る問題を考え,待ち行列長の情報が得られていないという前提の下では,巡回的割り付けが平均コストを最小にするという意味で最適である事を示した。
4.分散システムの最適化:分散システムの相互排除の一つの実現法であるコテリーの概念をとりあげ,その数学的性質をブール代数を用いて明らかにした。次にその結果を用いて,故障する可能性のあるリング状のネットワークで,可用性を最大にするコテリーを求める多項式時間アルゴリズムを与えた。
5.演繹データベースにおける最適化:複数個の結合演算を実行する際の最適順序を求める問題を考察し,比較的簡単な場合でもNP困難ある事を示すと共に,多項式時間で解けるいくつかの場合も与えた。また閉包演算に要する計算量の近似的評価,同世代問題に対する新しいアルゴリズムを与えた。

報告書

(4件)
  • 1992 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1991 実績報告書
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] 宇野 裕之,茨木 俊秀: "演えきデータベースにおける質問題処理コストの近似的評価" 電子情報通信学会論文誌D-I. J75-D-I. 855-863 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 鈴木 晋,茨木 俊秀,岸 政七: "多変数同世代問題に対する問合せ評価法" 電子情報通信学会論文誌D-I. J75-D-I. 934-943 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ibaraki,Y.Nakamura: "A dynamic programming nethod for single machine scheduling" European Journal of Pperational Research. (1993)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ibaraki,H.Nagamochi,T.Kameda: "Optimal coteries for rings and related networks" Proc.12th International Conference on Distributed Computing Systems. 12. 650-656 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nagamochi,T.Ibaraki: "Computing the edge-connectivity of multigraphs and capacitated graphs" SIAM J.Discrete Mathematics. 5. 54-66 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nagamochi,T.Ibaraki: "A linear time algorithm for finding a sparse k-commected spanning subgraph of a k-connected graph" Algorithmica. 7. 583-596 (1992)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ibaraki, Y.Nakamura: "A dynamic programming method for single machine scheduling" European Journal of Operational Research. (1993)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ibaraki, H.Nagamochi, T.Kameda: "Optimal coteries for rings and related networks" Proc. 12th International Conference on Distributed Computing Systems. Vol.12. 650-656 (1992)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nagamochi, T.Ibaraki: "Computing the edge-connectivity of multigraphs and capacitated graphs" SIAM Journal of Discrete Mathematics. Vol.5. 54-66 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Nagamochi, T.Ibaraki: "A Linear time algorithm for finding a sparse k-connected spanning subgraph of a k-connected graph" Algorithmica. Vol.7. 583-596 (1992)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1992 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 宇野 裕之,茨木 俊秀: "演えきデータベースにおける質問処理コストの近似的評価法" 電子情報通信学会論文誌D-I. J75-D-I. 855-863 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 鈴木 晋,茨木 俊秀,岸 政七: "多変数同世代問題に対する問合わせ評価法" 電子情報通信学会論文誌D-I. J75-D-I. 934-943 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ibaraki,Y.Nakamura: "A dynamic programming method for single machine scheduling" European Journal of Operational Research. (1993)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ibaraki,H.Nagamochi,T.Kameda: "Optional coteries for rings and related networks" Proc,12th Jnternational Conference on Distributed Computing Systems. 12. 650-656 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nagamochi,T.Ibaraki: "Computing the edge-connectivity of multigraphs and capacitated graphs" SIAM J.Discrete Mathematics. 5. 54-66 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nagamochi,T.Ibaraki: "A linear time algorithm for finding a sparse K-connected spanning subgraph of a K-connected graph" Algorithmica. 7. 583-596 (1992)

    • 関連する報告書
      1992 実績報告書
  • [文献書誌] 茨木 俊秀,T.Kameda: "Boolean Theory of Coteries" Proceedings of Third IEEE Symposium on Parallel and Distributed Processing. Vol.3. 150-157 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 永持 仁,茨木 俊秀: "Maximum Flows in Probabilistic Networks" Networks. Vol.21. 645-666 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 永持 仁,茨木 俊秀: "Computing EdgeーConnectivity in Multigraphs and Capacitated Networks" SIAM J.Discrete Mathematics. Vol.4. (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 茨木 俊秀,S.Poljak: "Weak ThreeーLinking in Eulerian Digraphs" SIAM J.Discrete Mathematics. Vol.4. 84-98 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 増山 繁,茨木 俊秀: "Chain Packing in Graphs" Algorithmica. Vol.6. 826-839 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 並河 謙二,茨木 俊秀: "An Algorithm for the Fair Resource Allocation Problem with a Submodular Constraint" Japan J.Industrial and Applied Mathematics. Vol.8. 377-387 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 茨木 俊秀,福島 雅夫: "最適化プログラミング" 岩波書店, 480 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nagamochi,T.Ibaraki: "Multicommodity flows in certain planar directed networks" Discrete Applied Mathematics. 27. 125-145 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] H.Nagamochi,M.Fukushima,T.Ibaraki: "Relaxation methods for the strictly convex multicommodity flow problem with capacity constraints on idividual commodities" Networks. 20. 409-426 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ibaraki,T.Kameda,N.Katoh: "Multiversion cautious schedulers for database concurrency control" IEEE Trans.on Software Engineering. 16. 302-315 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Crama,P.L.Hammer,T.Ibaraki: "Packing,covering and partitioning problems with strongly unimodular constraint matrices" Mathematics of Operations Research. 15. 258-267 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ibaraki,Y.Katoh: "Searching minimax game trees under memory space constraint" Annals of Mathematics and Artificial Intelligence. 1. 141-153 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 茨木 俊秀: "探索の高速化とその限界" 人工知能学会誌. 6. 15-23 (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書

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公開日: 1990-04-01   更新日: 2016-04-21  

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