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半正定値計画問題に対する実用的な主双対内点法の実現とその一般公開

研究課題

研究課題/領域番号 14750049
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 工学基礎
研究機関東京工業大学

研究代表者

中田 和秀  東京工業大学, 大学院・社会理工学研究科, 助手 (00312984)

研究期間 (年度) 2002 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
2004年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2003年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2002年度: 500千円 (直接経費: 500千円)
キーワード半正定値計画 / 主双対内点法 / 行列補完 / 並列計算 / PCクラスタ / 前処理 / 半正定値計画問題 / 内点法 / クリロフ部分空間法
研究概要

研究期間の最終年度となる本年度の研究業績は次の通りである。
1.主双対内点法を効率よく並列計算する手法を提案し、MPIを利用することにより実装を行った。そして、東京工業大学松岡研究室のpcクラスタPresto IIIや東京電機大学藤澤研究室のpcクラスタSDPAで実証実験を行った。その結果、開発したソフトウェアは、既存のソフトウェアに比べ非常に高いスケーラビリティを有し、大規模な半正定値計画問題と解くことが可能であることが確認できた。これらの成果は、Journal of Optimization Methoeds and Software誌に掲載予定の論文と東京工業大学 数理・計算科学専攻のテクニカルレポートで報告している。さらに、現在2本の論文を投稿中である。
2.本研究課題の成果物を多くの人に利用してもらうため、ソフトウェアのソースコードをインターネット上で一般に公開した。ホームページのアドレスはhttp://grid.r.dendai.ac.jp/sdpa/である。これにより、ANSI C準拠のコンパイラがあれば、誰でもすぐに超大規模な半正定値計画問題を解くことが可能となった。また、ソフトウェアのドキュメントは、東京工業大学 数理・計算科学専攻のテクニカルレポートとしてまとめた。
3.現実社会の問題として、ロバスト・トラッキングエラー最小化問題に適用し、上記の手法の有効性を検証した。この成果は日本オペレーションズ・リサーチ学会誌に掲載されることが決まっている。
3年間の研究期間が終了したが、この期間の一連の研究により、当初の目標である、実用的な計算資源で超大規模な半正定値計画問題を解く主双対内点法を実現し、そのソフトウェアをインターネットで一般に公開する、という研究課題は十分に達成することが出来た。

報告書

(3件)
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (4件) 文献書誌 (2件)

  • [雑誌論文] Parallel Primal-Dual Interior-Point Methods for Semi Definite Programs2005

    • 著者名/発表者名
      Makoto Yamashita
    • 雑誌名

      東京工業大学 数理・計算科学専攻 テクニカルレポート B-415

      ページ: 1-25

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] SDPA-C (Semi Definite Programming Algorithm-completing method) User's Manual - Version 6.102004

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Fujisawa
    • 雑誌名

      東京工業大学 数理・計算科学専攻 テクニカルレポート B-409

      ページ: 1-20

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Preprocessing sparse semidefinite programs via matrix completion

    • 著者名/発表者名
      Katsuki Fujisawa
    • 雑誌名

      Journal of Optimization Methods and Software (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 2次錐計画問題によるロバスト・トラッキングエラー最小化

    • 著者名/発表者名
      稲場 広記
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan (発表予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Kazuhide Nakata: "Exploiting sparsity in semidefinite programming via Matrix completion II : implementation and numerical results"Mathematical programming B. 95. 303-327 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 中田 和秀: "大規模線形方程式を解くためのクリロフ部分空間法の前処理"数理解析研究所講究録. 1288. 52-63 (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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