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離散凸解析におけるアルゴリズムの研究

研究課題

研究課題/領域番号 15540118
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 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関慶應義塾大学 (2004-2005)
京都大学 (2003)

研究代表者

田村 明久  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (50217189)

研究分担者 藤重 悟  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (10092321)
室田 一雄  東京大学, 大学院・情報理工学系研究科, 教授 (50134466)
太田 克弘  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (40213722)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2005年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2004年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2003年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード離散凸解析 / アルゴリズム / 数理経済学 / ゲーム理論
研究概要

本研究課題では、「M2凸関数最小化に対する多項式時間の開発」、「連続M凸関数最小化と連続L凸関数最小化に対する解法の研究」、「離散凸解析と効率的に解ける凸関数最小化問題との関連性の解明」という3つの研究目的を設定した。
第1の目的に関しては、研究分担者である室田と岩田、森口が、等価な問題であるM凸劣モジュラ流問題に対する多項式時間解法を開発した。
第2の目的については、研究を継続中である。
第3の目的に対しては、関連した幾つかの研究成果を得た。大きく分けて2つの流れができた。
第1の流れは、マッチングモデルと呼ばれる数理経済モデルにM凹評価関数を導入することで、既存の多くのモデルを含む幾つかのモデルを提案した(主に研究代表者の田村と分担者の藤重が担当)。さらにM2凸関数最小化アルゴリズムのアイデアを応用することで、これらのモデルに安定マッチングが常に存在することを構成的に示した。また、この構成法は擬似多項式時間アルゴリズムとなっており、実効定義域が0-1超立方体に含まれるとする多くの既存のモデルの状況では多項式時間アルゴリズムとなる。また、田村とFarooqはM凸関数の持つ数理経済的特性についての研究も付随して行った。
第2の流れとして、室田はジャンプシステム上にM凸性という概念を拡張し、その最小性基準を示し、最小化アルゴリズムを提案した。ジャンプシステム上のM凸関数最小化やその拡張は今後も引き続き研究するべき課題である。
その他として、田村はM凸関数最小化問題に対し、座標軸ごとにスケーリング係数を独立して持たせるという今までにないアイデアを用いて多項式時間解法を開発した。

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (28件) 文献書誌 (3件)

  • [雑誌論文] A general two-sided matching market with discrete concave utility functions2006

    • 著者名/発表者名
      Fujishige, S.
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics 154

      ページ: 950-970

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A steepest descent algorithm for M-convex functions on jump systems2006

    • 著者名/発表者名
      Murota, K.
    • 雑誌名

      IEICE Trans. Fundanentals E89-A

      ページ: 1160-1165

    • NAID

      110007502826

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A general two-sided matching market with discrete concave utility functions2006

    • 著者名/発表者名
      Fujishige, S.
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics vol.154

      ページ: 950-970

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A steepest descent algorithm for M-convex functions on jump systems2006

    • 著者名/発表者名
      Murota, K.
    • 雑誌名

      IEICE Trans.Fundamentals vol.E89-A

      ページ: 1160-1165

    • NAID

      110007502826

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Coordinatewise domain scaling algorithm for M-convex function minimization2005

    • 著者名/発表者名
      Tamura, A.
    • 雑誌名

      Mathematical Programming, Ser. A 102

      ページ: 339-354

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Discrete fixed point theorem reconsidered2005

    • 著者名/発表者名
      Iimura, T.
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Economics 41

      ページ: 1030-1036

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A capacity scaling algorithm for M-convex submodular flow2005

    • 著者名/発表者名
      Iwata, S.
    • 雑誌名

      Mathematical Programming, Ser. A 103

      ページ: 181-202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Coordinatewise domain scaling algorithm for M-convex function minimization2005

    • 著者名/発表者名
      Tamura, A.
    • 雑誌名

      Mathematical Programming, Ser.A vol.102

      ページ: 339-354

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Discrete fixed point theorem reconsidered2005

    • 著者名/発表者名
      Iimura, T.
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Economics vol.41

      ページ: 1030-1036

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A capacity scaling algorithm for M-convex submodular flow2005

    • 著者名/発表者名
      Iwata, S.
    • 雑誌名

      Mathematical Programming, Ser.A vol.103

      ページ: 181-202

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Discrete fixed point theorem reconsidered2005

    • 著者名/発表者名
      T.Iimura, K.Murota, A.Tamura
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Economics 41

      ページ: 1030-1036

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A capacity scaling algorithm for M-convex submodular flow2005

    • 著者名/発表者名
      S.Iwata, S.Moriguchi, K.Murota
    • 雑誌名

      Mathematical Programming 103・1

      ページ: 181-202

    • NAID

      110002812004

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Coordinatewise domain scaling algorithm for M-convex function minimization2005

    • 著者名/発表者名
      Tamura, A.
    • 雑誌名

      Mathematical Programming 102・2

      ページ: 339-354

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Use of primal-dual technique in the network algorithm for two-way contingency tables2005

    • 著者名/発表者名
      T.Suzuki, S.Aoki, K.Murota
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 22・1

      ページ: 133-145

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Applications of discrete convex analysis to mathematical economics2004

    • 著者名/発表者名
      Tamura, A.
    • 雑誌名

      Publications of RIMS 40

      ページ: 1015-1037

    • NAID

      110001050934

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new characterization of M^#-convex set functions by substitutability2004

    • 著者名/発表者名
      Farooq, R.
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan 47,1

      ページ: 18-24

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Applications of discrete convex analysis to mathematical economics2004

    • 著者名/発表者名
      Tamura, A.
    • 雑誌名

      Publications of RIMS vol.40

      ページ: 1015-1037

    • NAID

      110001050934

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new characterization of M^#-convex set functions by substitutability2004

    • 著者名/発表者名
      Farooq, R.
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan vol.47

      ページ: 18-24

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new characterization of M#-convex set functions by substitutability2004

    • 著者名/発表者名
      Farooq, R., Tamura, A.
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan 47・1

      ページ: 18-24

    • NAID

      110001183589

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Applications of discrete convex analysis to mathematical economics2004

    • 著者名/発表者名
      Tamura, A.
    • 雑誌名

      Publications of RIMS, Kyoto University 40・3

      ページ: 1015-1037

    • NAID

      110001050934

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A generalized Gale-Shapley Algorithm for a discrete-concave stable-marriage model2003

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, A.
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 2906

      ページ: 495-504

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A generalized Gale-Shapley Algorithm for a discrete-concave stable-marriage model2003

    • 著者名/発表者名
      Eguchi, A.
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science vol.2906

      ページ: 495-504

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A two-sided discrete-concave market with possibly bounded side payments : An approach by discrete convex analysis

    • 著者名/発表者名
      Fujishige, S.
    • 雑誌名

      Mathematics of Operations Research 発表予定

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A two-sided discrete-concave market with possibly bounded side payments : An approach by discrete convex analysis

    • 著者名/発表者名
      Fujishige, S.
    • 雑誌名

      Mathematics of Operations Research (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A steepest descent algorithm for M-convex functions on jump systems

    • 著者名/発表者名
      K.Murota, K.Tanaka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 発表予定(未定)

    • NAID

      110007502826

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A general two-sided matching market with discrete concave utility functions

    • 著者名/発表者名
      S.Fujishige, A.Tamura
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics 発表予定(未定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A two-sided discrete-concave market with bounded side payments : An approach by discrete convex analysis

    • 著者名/発表者名
      S.Fujishige, A.Tamura
    • 雑誌名

      Mathematics of Operations Research 発表予定(未定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A capacity scaling algorithm for M-convex submodular flow

    • 著者名/発表者名
      S.Iwata, S.Moriguchi, K.Murota
    • 雑誌名

      Mathematical Programming (発表予定)

    • NAID

      110002812004

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Farooq, Rashid: "A new characterization of M^#-convex set functions by substitutability"Journal of the Operations Research Society of Japan. (発表予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Eguchi, A.: "A generalized Gale-Shapley algorithm for a discrete-concave stable-marriange model"Lecture Notes in Computer Science. 2906. 495-504 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Tamura, Akihisa: "Applications of discrete convex analysis to mathematical economics"Publications of RIMS. (発表予定). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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