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劣線形時間パラダイム

研究課題

研究課題/領域番号 15K11985
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 情報学基礎理論
研究機関電気通信大学

研究代表者

伊藤 大雄  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50283487)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード定数時間アルゴリズム / 劣線形時間アルゴリズム / ビッグデータ / 複雑ネットワーク / グラフアルゴリズム / 性質検査 / 超有限性 / スケールフリー / 漸進型アルゴリズム / 階層構造 / 一般化将棋 / 計算複雑さ / ボードパズル / 超有限 / 分割信託 / 孤立クリーク / 一般化ボードパズル / ケーキ分割問題 / 分割神託
研究成果の概要

本研究では、「劣線形時間パラダイム」の基本技術の確立を目的として行った。本研究期間における顕著な成果は、WebやSNSなど、複雑ネットワークと呼ばれる現実的な巨大グラフに対する万能定数時間アルゴリズムの提案である。すなわち、複雑ネットワークをモデル化したHSF (Hierarchical Scale Free) というマルチグラフの無限集合を定義し、それに対しては任意の性質が定数時間検査可能であることを証明した。これは疎でありかつ次数上限を持たない、所謂一般グラフと呼ばれる枠組みの非自明なクラスに対する初めての万能定数時間アルゴリズムである。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ビッグデータ時代においては、すべてのデータを読まず一部のデータのみから全体の性質を計算する、劣線形時間アルゴリズム、中でもどんなにデータが巨大になっても高々決まった量のデータしか読まない、定数時間アルゴリズムが重要になる。提案者はこれを「劣線形時間パラダイム」と名付け、そのための基本技術の開発に挑んでいる。今回の成果は、典型的なビッグデータである複雑ネットワークに対する非常に一般性のある定数時間アルゴリズムの提案であり、現実的なビッグデータに対して有効な定数時間アルゴリズムの理論的枠組みを世界で初めて与えた結果であり、理論的工学的インパクトは非常に高い。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 9件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 12件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] MIT/University of Nevada, Las Vegas(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Universite libre de Bruxelles(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Haifa(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Haifa(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] MIT(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] MIT(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Haifa(Israel)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] MIT(米国)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Haifa(Israel)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Energy efficiency and renewable energy management with multi-state power-down system2019

    • 著者名/発表者名
      James Andro-Vasko, Wolfgang Bein, and Hiro Ito
    • 雑誌名

      Information

      巻: 10(2) 号: 2 ページ: 44-44

    • DOI

      10.3390/info10020044

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Modulation-Adaptive Link-Disjoint Path Selection Model for 1+1 Protected Elastic Optical Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Yuto Kishi, Nattapong Kitsuwan, Hiro Ito, Bijoy Chand Chatterjee, and Eiji Oki,
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 7 ページ: 25422-25437

    • DOI

      10.1109/access.2019.2901018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cookie Clicker2019

    • 著者名/発表者名
      Erik D. Demaine, Hiro Ito, Stefan Langerman, Jayson Lynch, Mikhail Rudoy, Kai Xiao
    • 雑誌名

      Graphs and Combinatorics

      巻: (採録決定)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Generalized shogi, chess, and xiangqui are constant-time testable2019

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito, Atsuki Nagao, and Teagun Park
    • 雑誌名

      IEICE Transactions

      巻: (採録決定)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Bumpy pyramid folding2018

    • 著者名/発表者名
      Abel Zachary R.、Demaine Erik D.、Demaine Martin L.、Ito Hiro、Snoeyink Jack、Uehara Ryuhei
    • 雑誌名

      Computational Geometry

      巻: 75 ページ: 22-31

    • DOI

      10.1016/j.comgeo.2018.06.007

    • NAID

      120006676394

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Unfolding and Dissection of Multiple Cubes, Tetrahedra, and Doubly Covered Squares2017

    • 著者名/発表者名
      Zach Abel, Brad Ballinger, Erik Demaine, Martin Demaine, Jeff Erickson, Adam Hesterberg, Hiro Ito, Irina Kostitsyna, Jayson Lynch, and Ryuhei Uehara
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 25 号: 0 ページ: 610-615

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.25.610

    • NAID

      130005990898

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] A Much Faster Algorithm for Finding a Maximum Clique with Computational Experiments2017

    • 著者名/発表者名
      TOMITA Etsuji, MATSUZAKI Sora, NAGAO Atsuki, ITO Hiro, and WAKATSUKI Mitsuo
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 25 号: 0 ページ: 667-677

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.25.667

    • NAID

      130005990921

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Transforming Graphs with the Same Graphic Sequence2017

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito and Sergey Bereg
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 25 号: 0 ページ: 627-633

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.25.627

    • NAID

      130005990901

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Every property is testable on a natural class of scale-free multigraphs2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th European Symposium of Algorithms (ESA 2016), LIPICS

      巻: 57

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.ESA.2016.51

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Constant-time algorithms for complex networks2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of the Asian-Pacific World Congress on Computer Science 2016 (APWConCS 2016), IEEE Computer Society

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] How to solve the cake-cutting problem in sublinear time2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito and Takahiro Ueda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th International Conference on Fun with Algorithms (FUN2016), LIPICS, Vol. 49 (ISBN 978-3-95977-005-7)

      巻: 49

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.FUN.2016.21

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Folding a Paper Strip to Minimize Thickness2016

    • 著者名/発表者名
      Erik D. Demaine, David Eppstein, Adam Hesterberg, Hiro Ito, Anna Lubiw, Ryuhei Uehara, and Yushi Uno
    • 雑誌名

      Journal of Discrete Algorithms

      巻: 36 ページ: 18-26

    • DOI

      10.1016/j.jda.2015.09.003

    • NAID

      120006380546

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] A Much Faster Algorithm for Finding a Maximum Clique2016

    • 著者名/発表者名
      Etsuji Tomita, Kohei Yoshida, Takuro Hatta, Atsuki Nagao, Hiro Ito and Mitsuo Wakatsuki
    • 雑誌名

      roceedings of the 10th International Frontiers of Algorithmics Workshop (FAW2016)

      巻: 未定 ページ: 215-226

    • DOI

      10.1007/978-3-319-39817-4_21

    • ISBN
      9783319398167, 9783319398174
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Number of ties and undefeated signs on a generalized janken2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito and Yoshinao Shiono
    • 雑誌名

      Proceedings of the 18th Japan Conference on Discrete and Computational Geometry and Graphs (JCDCG^2 2015), LNCS, Springer

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Single-Player and Two-Player Buttons & Scissors Games2016

    • 著者名/発表者名
      Kyle Burke, Erik D. Demaine, Harrison Gregg, Robert A. Hearn, Adam Hesterberg, Michael Hoffman, Hiro Ito, Irina Kostitsyna, Jody Leonard, Maarten Loffler, Christiane Schmidt, Ryuhei Uehara, Yushi Uno and Aaron Williams
    • 雑誌名

      roceedings of the 18th Japan Conference on Discrete and Computational Geometry and Graphs (JCDCG^2 2015), LNCS, Springer

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] ow to solve the cake-cutting problem in sublinear time2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito and Takahiro Ueda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th International Conference on Fun with Algorithms (FUN2016)

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Generalized shogi and chess are constant-time tastable2015

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito, Atsuki Nagao, and Teagun Park
    • 雑誌名

      roceedings of the 12th International Symposium on Operations Research & Its Applications (ISORA 2015), IET Digital Library

      巻: なし ページ: 1-6

    • DOI

      10.1049/cp.2015.0601

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computational complexity of inverse word search problem2015

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito and Shinnosuke Seki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th International Symposium on Operations Research & Its Applications (ISORA 2015), IET Digital Library

      巻: なし ページ: 41-44

    • DOI

      10.1049/cp.2015.0607

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 階層構造に基づく複雑ネットワーク生成モデルの超有限性2018

    • 著者名/発表者名
      東園和樹, 伊藤大雄
    • 学会等名
      電子通信学会コンピューテーション研究会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Packing polyominoes into a rectangle is constant-time testable2017

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito and Yoshihiro Takeda
    • 学会等名
      The 20th Japan Conference on Discrete and Computational Geometry, Graphs, and Games (JCDCG^3 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] K_3 edge cover in a wide sense2017

    • 著者名/発表者名
      Kyohei Chiba, Hiro Ito, and Atsuki Nagao
    • 学会等名
      The 20th Japan Conference on Discrete and Computational Geometry, Graphs, and Games (JCDCG^3 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 広義K_3辺被覆問題2017

    • 著者名/発表者名
      千葉恭平, ベルモント レミー, 伊藤大雄, 長尾篤樹
    • 学会等名
      電子通信学会コンピューテーション研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 2種類のアイテムに限定した物理的バケットソート2016

    • 著者名/発表者名
      長尾篤樹, 吉澤修平, 伊藤大雄
    • 学会等名
      コンピューテーション研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 物理的バケットソート2016

    • 著者名/発表者名
      John Iacono, 伊藤大雄, *長尾篤樹, 西野順二, David Rappaport
    • 学会等名
      コンピューテーション研究会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県・生駒市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Generalized shogi and chess are constant-time tastable2015

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito, Atsuki Nagao, and Teagun Park
    • 学会等名
      The 12th International Symposium on Operations Research & Its Applications (ISORA 2015)
    • 発表場所
      Luoyang, China
    • 年月日
      2015-08-21
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2023-03-16  

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