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非凸型最適化問題に対する逐次半正定値計画緩和法

研究課題

研究課題/領域番号 11680441
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 藤澤 克樹  京都大学, 大学院・工学研究科, 助手 (40303854)
戴 陽  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 講師 (40244678)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2000年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
1999年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード半正定値計画問題 / 非凸型最適化問題 / 2次計画問題 / 緩和 / 数理計画法 / 組合せ最適化 / 主双対内点法
研究概要

主として以下の課題(a)および(b)に関して研究を行った.
(a)逐次半正定値計画緩和の並列計算アルゴリズムを実装し,その数値計算実験を大規模に行った.その結果,計算時間においては最大128台のCPUを並列に稼動し,約100倍の高速化を実現した.問題の規模も従来の単一CPUによる計算アルゴリズムでは解き得なかった大規模な問題を扱うことが出来た.さらに,ほとんどの問題において精度の高い近似最適値が得られた.これにより,2年間の研究で設定した研究成果が得られたと言って良い.
(b)より大規模な問題に計算効率よく逐次半正定値緩和を適用するために,半正定値計画問題に対する計算手法そのものを高速化する研究を行い予備実験を行った.その結果,特殊な疎なデータ構造を持つ問題に対しては,提案した方法が極めて有効に働くことを検証した.

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 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] 小島政和: "Cones of Matrices and Successive Convex Relaxations of Nonconvex Sets"SIAM Journal on Optimization. 10巻・3号. 750-778 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島政和: "Discretization and Localization in Successive Convex Relaxation for Nonconvex Quadratic Optimization Problems"Mathematical Programming. 89巻・1号. 79-111 (2000)

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  • [文献書誌] 小島政和: "Complexity Analysis of Conceptual Successive Convex Relaxation Methods for Nonconvex Sets"Mathematics of Operations Research. (掲載予定).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 福田光浩: "Exploiting Sparsity in Semidefinite Programming via Matrix Completion I : General Framework"SIAM Journal on Optimization. 11巻・3号(掲載予定). 647-674 (2001)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 藤澤克樹: "SDPA(半正定値計画問題に対するソフトウェア)"オペレーションズ・リサーチ. 45巻・3号. 125-131 (2000)

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  • [文献書誌] 戴陽: "Generalized of LMT-heuristics for several newclasses of optical triangulations"Computational Geometry : Theory and Applications. 17巻・1号. 31-68 (2000)

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  • [文献書誌] D.Z.Chen, O.Daescu, Y.Dai, N.Katoh, J.Xu, and X.Wu: "Efficient algorithms and implementations for optimizing the sum of linear fractional functions, with applications"Proceedings of the 11th Annual SIAM-ACM Symposium on Discrete Algorithms(SODA), San Francisco. 707-716 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Dai, N.Katoh, and S.-W.Cheng: "Generalized of LMT-heuristics for several new classes of optimal triangulations"Computational Geometry : Theory Applications. Vol.17, No.1. 31-68 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Fujisawa, Y.Hamuro, N.Katoh, T.Tokuyama and K.Yada: "Approximation of Optimal Two-Dimensional Association Rules for Categorical Attributes Using Semidefinite Programming"The Proceedings of the Second International Conference on Discovery Science, Waseda University International Conference Center, tokyo, Japan, Springer. 148-159 (2000)

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  • [文献書誌] K.Fujisawa, M.Kojima, M.Fukuda, and K.Nakata: "Numerical Evaluation of SDPA(SemiDefinite Programming Algorithm)"High Performance Optimization, H.Frenk, K.Roos, T.Terlaky and S.Zhang eds., Kluwer Academic Press. 267-301 (1999)

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  • [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"Optimization Methods and Software. Vol.11 & 12. 47-52 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojima, M.Shida and S.Shidoh: "A Predictor-Corrector Interior-Point Algorithm for the Semidefinite Linear Complementarity Problem Using the Alizadeh-Haeberly-Overton Search Direction"SIAM Journal on Optimization. Vol.9, No.2. 444-465 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojim, M.Shida, and S.Shindoh: "Search Directions in the SDP and the Monotone SDLCP : Generalization and Inexact Computation"Mathematical Programming. Vol.85, No.1. 51-80 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojima and L.Tuncel: "Cones of Matrices and Successive Convex Relaxations of Nonconvex Sets"SIAM Journal on Optimization. Vol.10, No.3. 750-778 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kojima and L.Tuncel: "Discretization and Localization in Successive Convex Relaxation for Nonconvex Quadratic Optimization Problems"Matehmatical Programming. Vol.89, No.1. 79-111 (2000)

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  • [文献書誌] M.Ohsaki, K.Fujisaa, N.Katoh and Y.Kanno: "Cones of Matrices and Successive Convex Relaxations of Nonconvex Sets"SIAM Journal on Optimization. Vol.10, No.3. 750-778 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ohsaki, K.Fujisawa, N.Katoh and Y.kanno: "Semi-Definite Programming for Topology Optimization of Truss under Multiple Eigenvalue Constraints"The Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. Vol.180. 203-217 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Takada, Y.Dai, and M.Fukuda, and M.Kojima: "Towards Implemenations of Successive Convex Relaxation Methods for Nonconvex Quadratic Optimization Problems"Approximation and Complexity in Numerical Optimization : Continuous and Discrete Problems(P.M.Pardalos, Editor), Kluwer Academic Press. 489-510 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Takeda and M.Kojima: "Successive Convex Relaxation Apporach to Bilevel Quadratic Optimization Problems"Applications and Algorithms of Complementarity(M.C.Ferris, O.L.Mangasarian and J.-S.Pang, Editors), Kluwer Academic Publishers.. (To applear).

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 小島政和: "Cones of Matrices and Successive Convex Relaxations of Nonconvex Sets"SIAM Journal on Optimization. 10巻・3号. 750-778 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小島政和: "Discretization and Localization in Successive Convex Relaxation for Nonconvex Quadratic Optimization Problems"Mathematical Programming. 89巻・1号. 79-111 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 小島政和: "Complexity Analysis of Conceptual Successive Convex Relaxation Methods for Nonconvex Sets"Mathematics of Operations Research. (掲載予定).

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 福田光浩: "Exploiting Sparsity in Semidefinite Programming via Matrix Completion I : General Framework"SIAM Journal on Optimization. 11巻・3号(掲載予定). 647-674 (2001)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 藤澤克樹: "SDPA(半正定値計画問題に対するソフトウェア)"オペレーションズ・リサーチ. 45巻・3号. 125-131 (2000)

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      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 戴陽: "Generalized of LMT-heuristics for several newclasses of optimal triangulations"Computational Geometry : Theory and Applications. 17巻・1号. 31-68 (2000)

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  • [文献書誌] 小島政和: "A Note on Nesterov-Todd and Kojima-Shindoh-Hara Search Directions in Semidefinite Programming"Optimization Methods and Software. 11巻1号. 47-52 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 小島政和: "A Predictor-Corrector Interio-Point Algorithm for the Semide finite Linear Complementarity Problem Using the Alizadeh-Haeberly-OvertonSearch Direction"SIAM Journal on Optimization. 9巻・2号. 444-465 (1999)

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      1999 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. 85巻・1号. 51-80 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 小島政和: "Cones of Matrices and Successive Convex Relaxations of Nonconvex Sets"SIAM Journal on Optimization. 掲載予定.

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      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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