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実践的な列挙アルゴリズムの理論構築

研究課題

研究課題/領域番号 16092227
研究種目

特定領域研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

宇野 毅明  国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 准教授 (00302977)

研究分担者 中野 眞一  群馬大学, 大学院・工学研究科, 教授 (30227855)
松井 泰子  東海大学, 理学部情報数理学科, 講師 (10264582)
岡本 吉央  東京工業大学, 情報理工学研究科, 准教授 (00402660)
清見 礼  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教
研究期間 (年度) 2004 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
12,800千円 (直接経費: 12,800千円)
2007年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
2006年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2005年度: 3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2004年度: 3,400千円 (直接経費: 3,400千円)
キーワード列挙 / アルゴリズム / 計算量 / 頻出集合 / コーダルグラフ / 数え上げ / 多項式時間 / 実装 / 飽和集合 / 高速化 / グラフ / 木
研究概要

今年度の研究は、あいまいさを許容した対象を列挙する効率よい手法についての研究を行った。まず、クリークの列挙問題を拡張し、クリークに近い部分グラフを列挙する問題を定式化した。この定式化は以前の物に比べ、冗長な物を含まないという意味で利点があるが計算の上では基礎的なアルゴリズムが使えなくなり不利である。今年度はこの問題に対して、基礎的な方法を単純に用いた場合の困難生を証明し、また別の方法を用いると多項式時間列挙が可能なことを示した。また、実用面での改良を示し、疎なグラフでは短時間で計算が終了することを証明し、実際に実験でもアルゴリズムの実用性を示した。また、この結果をデータマイニングの頻出集合列挙問題に応用し、頻出集合に近いものを列挙する問題を定式化し、多項式時間アルゴリズムを提案した。このほか、データマイニング分野では、極大な頻出シークエンスパターンの多項式時間列挙アルゴリズム、頻出幾何グラフの多項式時間列挙アルゴリズムを開発した。両者共に今まで考えられてこなかったクラスであり、かつその問題に対して飽和パターンの導入に成功し、またその多項式時間列挙アルゴリズムの開発に成功している、グラフアルゴリズムの分野では、連結極大平面グラフの定数時間列挙アルゴリズム、整数分割の定数時間列挙アルゴリズムを新たに開発した。いずれも逆探索を用いた簡潔な列挙手法となっているところが特徴である。また、列挙の手法を応用し、順序木の一様ランダム生成を行う効率良いアルゴリズムの開発にも成功した。

報告書

(4件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2007 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (23件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] An Efficient Algorithm for Enumerating Pseudo Cliques2007

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Proceedings of ISAAC 2007, Lecture Notes in Computer Science 4835

      ページ: 402-414

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Matroid Representation of Clique Complexes2007

    • 著者名/発表者名
      Kenji Kashiwabara, Yoshio Okamoto, and Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics 155, No.15

      ページ: 1910-1929

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Approach to Graph Recognition and Applications to Distance Hereditary Graphs2007

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Nakano, Ryuhei Uehara and Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (Proceedings of TAMC 2007) 4484

      ページ: 115-127

    • NAID

      120002511580

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 擬似クツークを列挙する多項式時間遅延アルゴリズム2007

    • 著者名/発表者名
      宇野 毅明
    • 雑誌名

      情報処理学会アルゴリラズム研究会報告 111

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Polynomial Time Algorithms for Maximizing the Intersection Volume Polytopes2007

    • 著者名/発表者名
      Komei Fukuda, Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Pacific Journal of Optimization Vol 3, no. 1

      ページ: 37-52

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] An Efficient Polynomial Space and Polynomial Delay Algorithm for Enumeration of Maximal Motifs in a Sequence2006

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Arimura, Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Journal of Combinatorial Optimization 13

      ページ: 243-262

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Listing Chordal Graphs and Interval Graphs2006

    • 著者名/発表者名
      Masashi Kiyomi, Shuji Kijima, Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 4271

      ページ: 68-77

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Coding Foorplans with Fewer Bits2006

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka, Shin-ichi Nakano
    • 雑誌名

      IEICE TRANS. FUNDAMENTALS Vol. E89-A, no. 5

      ページ: 1181-1185

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Core stability of minimum coloring games2006

    • 著者名/発表者名
      Thomas Bietenhader, Yoshio Okamoto
    • 雑誌名

      Mathematics of Operations Research 31

      ページ: 418-431

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The traveling salesman problem with few inner points2006

    • 著者名/発表者名
      Vladimir G.Deineko, Michael Hoffmann, Yoshio Okamoto, Gerhard J.Woeginger
    • 雑誌名

      Operations Research Letters 31

      ページ: 106-110

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Generating Colored Trees2005

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Nakano, Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 3787

      ページ: 249-260

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Linear-Time Counting Algorithms for Independent Sets in Chordal Graphs2005

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Okamoto, Takeaki Uno, Ryuhei Uehara
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 3787

      ページ: 433-444

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] An Output-Polynomial Time Algorithm for Mining Closed Frequent Ranked Tree Patterns2005

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Arimura, Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Artificial Intelligence 3625

      ページ: 1-19

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Constant Time Generation of Set Partitions2005

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Kawano, Shin-ichi Nakano
    • 雑誌名

      IEICE TRANS.FUNDAMENTALS E88-A

      ページ: 930-934

    • NAID

      110003213396

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Generating All Series-parallel Graphs2005

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichiro Kawano, Shin-ichi Nakano
    • 雑誌名

      電子情報通信学会英文論文誌 離散数学とその応用小特集号 E88-A

      ページ: 1129-1135

    • NAID

      110002811999

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] LCM ver. 2 : Efficient Mining Algorithms for Frequent/Closed/Maximal Itemsets2004

    • 著者名/発表者名
      Takeaki Uno, Masashi Kiyomi, Hiroki Arimura
    • 雑誌名

      Proceedings of the IEEE ICDM'04 Workshop FIMI'04) (http://sunsite.informatik.rwth-aachen.de/Publications/CEUR-WS//Vol-90)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Constant Time Generation of Trees with Specified Diameter2004

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Nakano, Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 3353

      ページ: 33-45

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] On the Enumeration of Colored Trees2004

    • 著者名/発表者名
      中野 眞一, 宇野 毅明
    • 雑誌名

      第95回情報処理学会アルゴリズム研究会 95

      ページ: 17-24

    • NAID

      110002812011

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] New Algorithms for Enumerating All Maximal Cliques2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Makino, Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 3111

      ページ: 260-272

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Efficient Generation of Triconnected Plane Triangulations2004

    • 著者名/発表者名
      Shin-ichi Nakano
    • 雑誌名

      Computational Geometry Theory and Applications 27

      ページ: 109-122

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] L字形描画の列挙2004

    • 著者名/発表者名
      高木正博, 中野眞一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌DI J87-D-I

      ページ: 1-11

    • NAID

      110003171274

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 多面体の数え上げ2004

    • 著者名/発表者名
      佐藤広幸, 金子雄一, 中野眞一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌A J87-A

      ページ: 1419-1424

    • NAID

      110003314003

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] リアライザの列挙2004

    • 著者名/発表者名
      山中克久, 中野眞一
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌DI (掲載予定)

    • NAID

      110003203290

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [学会発表] コーダルグラフのクリーク木とperfect sequenceの列挙2007

    • 著者名/発表者名
      宇野毅明, 松井泰子, 上原隆平
    • 学会等名
      第19回位相幾何学的グラフ理論研究集会
    • 発表場所
      横浜国立大学みなとみらいキャンパス
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2018-03-28  

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