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大域的な解空間の探索を可能とする力学系による制約充足問題の解法

研究課題

研究課題/領域番号 14580383
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 計算機科学
研究機関九州工業大学

研究代表者

永松 正博  九州工業大学, 大学院・生命体工学研究科, 教授 (70117307)

研究期間 (年度) 2002 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2003年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード充足可能性問題 / 制約充足問題 / ニューラルネットワーク / Lagrangeの方法 / 大域的解空間探索
研究概要

申請者らは,命題論理の充足可能性問題(SAT)に対して,Lagrangeの方法をベースとしたLPPHと呼ばれる力学系を提案している.この力学系は,従来の手法に比べ非常に効率良く解を求めることができることが実験により分かっている.本研究においては,この力学系に対して,以下の成果が得られた.
1)本手法を,単なるSATの解法から,より一般的な制約充足問題を解く枠組みへ拡張し,さらに,表現できる制約の種類を増やした.それらの制約の充足度を実数値で表す関数,および,制約を充足するために各変数に与える動きを表す関数を定義した.その結果,与えられた問題を効果的に表現でき,解を求める時間が短縮した.本力学系は従来手法に比べ超並列処理に向いており,ハードウェアで実現できた場合にはより有効であることを示した.
2)本力学系では,各時点において値が変化している変数はごく一部であることが実験により分かった.この事実を用いて,計算量を減少させる方法を提案した.また,制約の種類により,重みを変化させる手法を提案した.2つの手法共に有効であることが実験により分かった.
3)UMLクラス図のレイアウトに本手法を応用した.
4)複数の力学系を並列に実行することにより,高速に解を求める手法を提案した.本手法は,並列化のオーバーヘッドがほとんどなく,極めて高いスピードアップ比を得ることができることを実験により示した.
5)相互結合網や電子回路による力学系の実現方法を示した.

報告書

(3件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (16件)

  • [文献書誌] Masahiro Nagamatu: "Solving Satisfiability Problem by Lagrange Programming Neural Network"Proceedings of the Second POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on neuroinformatics. 34 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Nagamatu, et al.: "Extensions of Lagrange Programming Neural Network for Satisfiability Problem and its Several Variations"Proceedings of 9th International Conference on Neural Information Processing. 1781-1785 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakano, Masahiro Nagamatu: "Solving CSP by Lagrangian Method"Proceedings of the Third POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on neuroinformatics. 26 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Nagamatu, Takahiro Nakano: "An Extension of Lagrangian Method for Solving Constraint Satisfaction Problem"Proceedings of the IASTED International Conference on Artificial Intelligence and Applications. 369-374 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Nagamatu, Takahiro Nakano: "Constraint Satisfaction Problems and Neurocomputing"Proceedings of Brain-inspired Information Technology(BrainIT 2004). 27 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Nagamatu: "Solving Satisfiability Problem by Lagrange Programming Neural Network"Proceedings of the Second POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on neuroinformatics. 34 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Nagamatu, Takahiro Nakano, Naoki Hamada, Takahiro Kido, Tsuyoshi Akahoshi: "Extensions of Lagrange Programming Neural Network for Satisfiability Problem and its Several Variations"Proceedings of 9th International Conference on Neural Information Processing. 1781-1785 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakano, Masahiro Nagamatu: "Solving CSP by Lagrangian Method"Proceedings of the Third POSTECH-KY JTECH Joint Workshop on neuroinformatics. 26 (2003)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Nagamatu, Takahiro Nakano: "An Extension of Lagrangian Method for Solving Constraint Satisfaction Problem"Proceedings of the IASTED International Conference on Artificial Intelligence and Applications. 369-374 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Masahiro Nagamatu, Takahiro Nakano: "Constraint Satisfaction Problems and Neurocomputing"Proceedings of Brain-inspired Information Technology (Brain IT 2004) in, Abstracts of International Symposium on Bio-inspired Systems. 27 (2004)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Takahiro Nakano, Masahiro Nagamatu: "Solving CSP by Lagrangian Method"Proceedings of the Third POSTECH-KYUTECH Joint Workshop on neuroinformatics. (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Nagamatu, Takahiro Nakano: "Constraint Satisfaction Problems and Neurocomputing"Abstracts of International Symposium on Bio-inspired System. 27 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 上原良史, 増永愛, 永松正博: "制約充足手法を用いたUMLクラス図の自動レイアウト手法"日本ファジー学会ソフトサイエンス研究部会第14回ソフトサイエンス・ワークショップ講演論文集. 94-97 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 張楷栄, 永松正博: "ニューラルネットワークの並列化による充足可能性問題の解放"日本ファジー学会ソフトサイエンス研究部会第14回ソフトサイエンス・ワークショップ講演論文集. 98-99 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 中野隆宏, 永松正博: "ラグランジュの方法を用いたCSPの解放の高速化について"日本ファジー学会ソフトサイエンス研究部会第14回ソフトサイエンス・ワークショップ講演論文集. 160-163 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Masahiro Nagamatu, et al.: "Extensions of Lagrange Programming Neural Network for Satisfiability Problem and its Several Variations"Proceedings of 9th International Conference on Neural Information Processing. 1781-1785 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書

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公開日: 2002-04-01   更新日: 2016-04-21  

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