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ニュ-ラルネットワ-クによる高効率な最大クリ-ク抽出アルゴリズムの開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 02650261
研究種目

一般研究(C)

配分区分補助金
研究分野 情報工学
研究機関電気通信大学

研究代表者

富田 悦次  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (40016598)

研究分担者 横森 貴  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (60139722)
武田 光夫  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (00114926)
高橋 治久  電気通信大学, 電気通信学部, 助教授 (90135418)
研究期間 (年度) 1990 – 1991
研究課題ステータス 完了 (1991年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
1991年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1990年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワードニュ-ラルネットワ-ク / グラフ / クリ-ク / ボルツマン機械 / 確率化アルゴリズム / Nークィ-ン問題 / 近似アルゴリズム / アルゴリズム / nークィ-ン問題
研究概要

1.逐次探索方式によって出来る限り最大に近いクリ-クを抽出するため、いくつかのヒュ-リスティックな方法を考察・組合せ、節点数の3乗オ-ダ時間計算量の近似アルゴリズムを開発し、解精度・実行速度について良好な結果を得た。
2.Boltzmann機械の概念を基礎として、局所最適解から容易に脱出し易いエネルギ-関数を考案し、逐次より最大に近いクリ-クを抽出結果として出してゆく確率アルゴリズムを提案した。更に、それに対していくつかの改良・変形版を考案した。先ず、このアルゴリズムは、前記1のアルゴリズムと同程度の実行時間をかけた場合には、前記によるのと同等あるいはそれ以上の解精度を得た。更に、解探索の反復を行うことにより、時間計算量の多項式オ-ダ性を保ったまま、この解精度を逐次改善してゆけることを確認した。
一方、確率処理を除いた決定性アルゴリズムも開発し、さほど解精度を低下させることなく、実行時間を前記確率アルゴリズムの1/10以下にすることに成功した。更に、前記確率アルゴリズムを組み合せることにより、解精度・実行時間共に優れたアルゴリズムを確立し、その有効性を大量の計算機実験により実証した。
また、対象グラフが刻々時間的に変動する場合にも、前記アルゴリズムは単純な変更により容易に対応可能となることを明らかにし、実験的にその有効性を確認した。
3.nーqueen問題に対して前記2の方法を適用することにより、従来のシミュレ-テッドアニ-リングを用いる方法による場合に比べて2桁〜3桁以上高速に解を求めることができることを実験的に明らかにした。

報告書

(3件)
  • 1991 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1990 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (30件)

  • [文献書誌] 山田 義明: "非探索アルゴリズムによるnーqueen問題の解法" 電子情報通信学会コンピュテ-ション研究会技術研究報告. COMPー90. 87-92 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 富田 悦次: "近似最大クリ-クを抽出する多項式時間アルゴリズムとその実験的評価" 電子情報通信学会論文誌DーI. J74ーDー1. 307-310 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山田 義明: "ボルツマンマシンの概念を応用した近似最大クリ-ク抽出アルゴリズムの実験的評価" 電子情報通信学会コンピュテ-ション研究会技術研究報告. COMPー91. 63-68 (1991)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 山田 義明: "ボルツマンマシンの概念に基づいた近似最大クリ-ク抽出アルゴリズムとその実験的評価" 電子情報通信学会論文誌DーI.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 若月 光夫: "単純決定性プッシュダウンオ-トマトンの等価性判定の改良分岐アルゴリズムとその最大時間計算量" 電子情報通信学会論文誌DーI. J74ーDー1. 595-603 (1991)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 高橋 治久: "バックプロパゲ-ションの生物学的実現可能性" 電子情報通信学会ニュ-ロコンピュ-ティング研究会技術研究報告. NCー90. 31-38 (1990)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 富田 悦次(分担): "情報科学辞典" 岩波書店, 1172 (1990)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 富田 悦次(共著): "オ-トマトン・言語理論" 森北出版, 200 (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
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] YAMADA, Yoshiaki: ""Non-searching algorithms for the n-queen problem"" IEICE Technical Report. COMP90. 87-92 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TOMITA, Etsuji: ""A polynomial-time algorithm for finding a near-maximum clique and its experimental evaluation"" Trans. IEICE. J-74-D-I. 307-310 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] YAMADA, Yoshiaki: ""Applying the notion of Boltzmann machines to have an algorithm for finding a near-maximum clique and its experimental evaluations"" IEICE Technical Report. COMP91. 63-68 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] WAKATSUKI, Mitsuo: ""An improved branching algorithm for checking the equivalence of simple dpda's its worst-case time complexity"" Trans, IEICE. J74-D-I. 595-603 (1991)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TAKAHASHI, Haruhisa: ""Biological plausibility of backpropagation"" IEICE Technical Report. NC90. 31-38 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] NAGAO, Makoto: Iwanami Publishing Co.,. "Encyclopedia of Information Sciences", 1172 (1990)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] TOMITA, Etsuji: Morikita Publishing Co.,. "Automata and Formal Languages", 200 (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
      1991 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 富田 悦次: "近似最大クリ-クを抽出する多項式時間アルゴリズムとその実験的評価" 電子情報通信学会論文誌Dー1. J74ーDー1. 307-310 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 義朗: "ボルツマンマシンの概念を応用した近似最大クリ-ク抽出アルゴリズムの実験的評価" 電子情報通信学会コンピュテ-ション研究会技術研究報告. COMPー91. 63-68 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 義朗: "ボルツマンマシンの概念に基づいた近似最大クリ-ク抽出アルゴリズムとその実験的評価" 電子情報通信学会論文誌DーI.

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 本村 陽一: "連続関数の領域区分近似を実現するネットワ-ク" 電子情報通信学会非線形問題研究会技術研究報告. NLPー91. 1-8 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 若月 光夫: "単純決定性プッシュダウンオ-トマトンの等価性判定の改良分岐アルゴリズムとその最大時間計算量" 電子情報通信学会論文誌DーI. J74ーDーI. 595-603 (1991)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] Noriyuki TANIDA: "PolynomialーTime Identification of Strictly Regular Launguages in the Limit" IEICI Trans.on Information and Systems. E75ーD. 125-132 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 富田 悦次(共著): "オ-トマトン・言語理論" 森北出版, 200 (1992)

    • 関連する報告書
      1991 実績報告書
  • [文献書誌] 山田 義朗: "非探索アルゴリズムによるnーqueen問題の解法" 電子情報通信学会コンピュテ-ション研究会技術研究報告. COMPー90. 87-92 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 治久: "バックプロパゲ-ションの生物学的実現可能性" 電子情報通信学会ニュ-ロコンピュ-ティング研究会技術研究報告. NC90. 31-38 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 若月 光夫: "単純決定性プッシュダウンオ-トマトンの等価性判定に要する最大時間計算量の改善" 電子情報通信学会コンピュテ-ション研究会技術研究報告. COMPー90. 45-54 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 木村 陽一: "線形分離可能性判定においてパ-セプトロンは最適か?ー実験的評価ー" 電子情報通信学会ニュ-ロコンピュ-ティング研究会技術研究報告. NC90. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 山下 泰弘: "簡単なネットワ-クによる時系列の認識と生成" 電子情報通信学会ニュ-ロコンピュ-ティング研究会技術研究報告. NC90. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 富田 悦次: "近似最大クリ-クを抽出する多項式時間アルゴリズムとその実験的評価" 電子情報通信学会論文誌DーI. J74ーDーI. (1991)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 富田 悦次(分担): "情報科学辞典" 岩波書店, 1172 (1990)

    • 関連する報告書
      1990 実績報告書
  • [文献書誌] 富田 悦次(分担): "アルゴリズム辞典" 共立出版,

    • 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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