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大規模な半正定値計画問題に対する高速数値解法

研究課題

研究課題/領域番号 09680418
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 社会システム工学
研究機関東京工業大学

研究代表者

小島 政和  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 教授 (90092551)

研究分担者 信太 正之  神奈川大学, 工学部, 助手 (20271364)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
1998年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1997年度: 2,300千円 (直接経費: 2,300千円)
キーワード半正定値計画問題 / 数理計画 / 内点法 / 組合せ最適化 / ソフトウェア / グラフのlovasz数 / グラフのLovasz数 / ソフトウエア
研究概要

一般の半正定値計画問題(Semidefinite Programming,SDPと略)に対するソフトウエアであるSDPAの研究開発を行い,それを高速化および改良し,計算実験を通してSDPAの有効性を検証した.SDPAの特徴は以下の通りである.
(a) プログラム言語C++で書かれている.
(b) Mehrotraタイプの予測子修正子法を組み込んだ主双対内点法が使われている.
(c) 探索方向としてHRVW/KSH/M,AHO,NTの3つの方向が選択出来る.
(d) 数値計算の安定性を確保するため,線形計算の汎用パッケージMeschachを用いている.
(e) 問題が許容解を持たない場合には,その情報を出力する.
(f) ブロック対角行列を含む過疎なデータ構造に対応しており,計算効率を上げると同時に必要な記憶容量が少なくてすむように工夫されている.
さらに,非凸型2次計画問題の半正定値緩和や双線形行列不等式の解法および非凸型2次計画問題から生ずる半正定値計画緩和問題の解法に組み込んで計算実験を行い,SDPAが有効に働くことを検証した.また,これまでに提案された種々の探索方向のほとんどを含む,より広い探索方向のクラスを新しく提案し,それらを使った主双対内点法の大域的および局所的収束性に関しての研究も行った.

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (31件)

  • [文献書誌] 小島 政和: "A Conjugata Direction Method for Approximating the Analytic Center of a Polytope" Journal of Inequalities and Applications. Vol.2. 181-194 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島 政和: "Monotonicity of Primal-Dual Interior-Point Algorithms for Semidefinite Programming Problems" Optimization Methods and Software. Vol.10, No.2. 275-296 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 信太 正之: "Existence of Search Direction in Interior-Point Algorithms for the SDP and the Monotone SDLCP" SIAM Journal on Optimization. Vol.8, No.2. 387-396 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中田 和秀: "半正定値計画問題に対する主双対内点法における共役勾配法の実装" 統計数理. Vol.46, No.2. 297-316 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島 政和: "Search Directions in the SDP and the Monotone SDLCP : Generalization and Inexact Computation" Mathematical Programming. 掲載予定.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島 政和: "A Predictor-Corrector Interior-Point Algorithm for the Semidefinite Linear Complementarity Problem Using the Alizadeh-Haeberly-Overton Search Direction" SIAM Journal on Optimization. 掲載予定.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Fujie and M.Kojima: ""Semidefinite Programming Relaxation for Nonconvex Quadratic Programs"" Journal of Global Optimization. Vol.10. 367-380 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fujisawa, M.Fukuda, M.Kojima and K.Nakata: ""Numerical Evaluation of SDPA(SemiDefinite Programming Algorithm)"" to appear. the Proceedings of the Second Workshop on High Performance Optimization Techniques, held in Rotterdam.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fujisawa, M.Kojima and K.Nakata: ""Exploiting Sparsity in Primal-Dual Interior-Point Methods for Semidefinite Programming"" Mathematical Programming. Vol.79. 235-253 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojima, S.Kojima and S.Hara: ""Linear Algebra for Semidefinite Programming"" RIMS Kokyuroku. 1004. 1-23 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojima, M.Shida and S.Shindoh: ""Reduction of Monotone Linear Complementarity Problems over Cones to Linear Programs over Cones"" Acta Mathematica Vietnamica. Vol.22. 147-157 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojima, M.Shida and S.Shindoh: ""Local Convergence of Predictor-Corrector Infeasible-Interior-Point Algorithms for SDPs and SDLCPs"" Mathematical Programming. Vol.80. 129-161 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojima, M.Shida and S.Shindoh: ""Search Directions in the SDP and the Monotone SDLCP : Generalization and Inexact Computation"" (to appear). Mathematical Programming.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojima, M.Shida and S.Shindoh: ""A Note on Nesterov-Todd and Kojima-Shindoh-Hara Search Directions in Semidefinite Programming"" to appear. Optimization Methods and Software.

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojima, M.Shida and S.Shindoh: ""A Predictor-Corrector Interior-Point Algorithm for the Semidefinite Linear Complementarity Problem Using the Alizadeh-Haeberly-Overton Search Direction"" (to appear). SIAM Journal on Optimization.

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojima, S.Shindoh and S.Hara: ""Interior-Point Methods for the Monotone Linear Complementarity Problem in Symmetric Matrices"" SIAM Journal on Optimization. Vol.7. 86-125 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Nakata, K.Fujisawa and M.Kojima: ""Using the Conjugate Gradient Method in Interior-Point Methods for Semidefinite Programs"(in Japanese)" Proceedings of the Institute of Statistical Mathematics. Vol.46, No.2. 297-316 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shida, S.Shindoh and M.Kojima: ""Centers of Monotone Generalized Complementarity Problems"" Mathematics of Operations Research. Vol.22. 969-976 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Shida, S.Shindoh and M.Kojima: ""Existence of Search Direction in Interior-Point Algorithms for the SDP and the Monotone SDLCP"" SIAM Journal on Optimization. Vol.8. 387-396 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島政和: "A Conjugate Direction Method for Approximating the Analytic Center of a Polytope" Journal of Inequalities and Applications. Vol.2. 181-194 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 小島政和: "Monotonicity of Primal-Dual Interior-Point Algorithms for Semidefinite Programming Problems" Optimization Methods and Software. Vol.10,No.2. 275-296 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 信太正之: "Existence of Search Direction in Interior-Point Algorithms for the SDP and the Monotone SDLCP" SIAM Journal on Optimization. Vol.8,No.2. 387-396 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 中田和秀: "半正定値計画問題に対する主双対内点法における共役勾配法の実装" 統計数理. Vol.46,No.2. 297-316 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 小島政和: "Search Directions in the SDP and the Monotone SDLCP: Generalization and Inexact Computation" Mathematical Programming. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 小島政和: "A Predictor-Corrector Interior-Point Algorithm for the Semidefinite Linear Complementarity Problem Using the Alizadeh-Haeberly-Overton Search Direction" SIAM Journal on Optimization. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 小島政和: "Local Convergence of Predictor-Corrector Infeasible-Interior-Point Method for SDPs and SDLCPs" Mathematical Programming. 80. 129-161 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 信太正之: "Centers of Monotone Generalized Complementarity Problems" Mathematics of Operations Research. 22. 969-976 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 小島政和: "Reduction of Monotone Linear Complementarity Problems over Cones to Linear Programs over Cones" Acta Mathematica Vietnamica. 22. 147-157 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 藤沢克樹: "Exploiting Sparsity in Primal-Dual Interior-Point Methods for Semidefinite Programming" Mathematical Programming. 79. 235-253 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 藤江哲也: "Semidefinite Programming Relaxation for Nonconvex Quadratic Programming" Journal of Global Optimization. 10. 367-380 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 小島政和: "Interior-Point Methods for the Monotone Linear Complementarity Problem in Symmetric Matrices" SIAM J. Optimization. 7. 86‐125 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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