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幾何計算のための大規模並列化と数理計画法への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16H02785
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数理情報学
研究機関京都大学

研究代表者

Avis David  京都大学, 情報学研究科, 非常勤講師 (90584110)

研究分担者 ジョーダン チャールズハロルド  北海道大学, 情報科学研究院, 助教 (60647577)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
16,510千円 (直接経費: 12,700千円、間接経費: 3,810千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2017年度: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2016年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
キーワード幾何計算 / 大規模並列処理 / 数理計画法への応用 / 大規模並列化 / 計算機科学 / 並列計算 / 離散最適化 / 数理計画法
研究成果の概要

1970年代以降のアルゴリズム研究のほとんどは、シングルプロセッサマシンで行われており、その結果、膨大な量の洗練された堅牢なソフトウェアが作成されました。残念ながら、このソフトウェアのほとんどは、今日人気のあるマルチプロセッサハードウェアで実行した場合、ほとんどメリットがありません。 このすべてのソフトウェアの再設計と再実装は、非常に時間とコストのかかる作業になる可能性があります。 この調査の目的は、既存の実装に本質的な変更を加えることなく,アルゴリズムを効率的に並列化することでした。これは既存のコードにラッパーとして並列化を追加することで実現されました。国際的な研究協力は主要な部分です。

研究成果の学術的意義や社会的意義

この期間中に、合計12の査読付き国際ジャーナル論文が発表されました。木検索方法の効率的な並列化を可能にするmtsパッケージを作成して配布しました。 lrslib多面体計算パッケージの範囲が大幅に拡張され、ほとんどの関数の並列化が含まれるようになりました。 lrslibは現在DebianLinuxの標準部分であり、研究者によって広く使用されています。特に、mplrsは現在、ほとんどの大規模な入力で利用できる最速の頂点列挙/凸包並列プログラムです。私たちのプログラムはすべてオープンソースです。

報告書

(6件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 15件、 査読あり 13件、 オープンアクセス 10件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (1件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 備考 (16件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] McGill University(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Waterloo(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] McGill University/University of New Brunswick(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] John Hopkins University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] Charles University(チェコ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] McGill University/University of New Brunswick(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] John Hopkins University(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] Charles University(チェコ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] School of Computer Science/McGill University(Canada)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Sparktope: linear programs from algorithms2021

    • 著者名/発表者名
      David Avis, David Bremner
    • 雑誌名

      Optimization Methods and Software

      巻: online 号: 3 ページ: 1-28

    • DOI

      10.1080/10556788.2020.1864370

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Algorithmic Enumeration of Surrounding Polygons2020

    • 著者名/発表者名
      K. Yamanaka, D. Avis, T. Horiyama, Yoshio Okamoto, R. Uehara and T. Yamauchi
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: online ページ: 1-19

    • DOI

      10.1016/j.dam.2020.03.034

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 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] An analysis of budgeted parallel search on conditional Galton Watson trees2020

    • 著者名/発表者名
      David Avis, Luc Devroye
    • 雑誌名

      Algorithmica

      巻: 82 号: 5 ページ: 1329-45

    • DOI

      10.1007/s00453-019-00645-x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An Analysis of Budgeted Parallel Search on Conditional Galton-Watson Trees2020

    • 著者名/発表者名
      D. Avis and L. Devroye
    • 雑誌名

      Algorithmica

      巻: 82 ページ: 1329-1345

    • 関連する報告書
      2019 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] mts: a light framework for parallelizing tree search codes2019

    • 著者名/発表者名
      David Avis, Charles Jordan
    • 雑誌名

      Optimization Methods and Software

      巻: online 号: 2-3 ページ: 1-22

    • DOI

      10.1080/10556788.2019.1692344

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 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] Compact linear programs for 2SAT2019

    • 著者名/発表者名
      David Avis and Hans Raj Tiwary
    • 雑誌名

      European Journal of Combinatorics

      巻: 80 ページ: 17-22

    • DOI

      10.1016/j.ejc.2018.02.011

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2017 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] Polynomial size linear programs for problems in P2019

    • 著者名/発表者名
      David Avis, David Bremner, Hans Tiwary and Osamu Watanabe
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: online ページ: 22-39

    • DOI

      10.1016/j.dam.2019.03.016

    • 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] mts: A light framework for parallelizing tree search codes2019

    • 著者名/発表者名
      David Avis and Charles Jordan
    • 雑誌名

      arXiv:1709.07605v2 (revision of earlier paper)

      巻: 1709.07605v2 ページ: 1-19

    • NAID

      120006896756

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Parallel Enumeration of Triangulations2018

    • 著者名/発表者名
      Charles Jordan, Michael Joswig and Lars Kastner
    • 雑誌名

      The Electronic Journal of Combinatorics

      巻: 25 ページ: 1-27

    • 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] mplrs: A scalable parallel vertex/facet enumeration code2017

    • 著者名/発表者名
      Avis David、Jordan Charles
    • 雑誌名

      Mathematical Programming Computation

      巻: ー 号: 2 ページ: 1-36

    • DOI

      10.1007/s12532-017-0129-y

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 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] Parallel Enumeration of Triangulations2017

    • 著者名/発表者名
      Jordan Charles, Joswig Michael , Kastner Lars
    • 雑誌名

      arXiv:1709.04746

      巻: 1 ページ: 1-27

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際共著
  • [雑誌論文] On the H-free Extension Complexity of the TSP2017

    • 著者名/発表者名
      D. Avis and H. Tiwary
    • 雑誌名

      Optimization Letters

      巻: 11 号: 3 ページ: 445-455

    • DOI

      10.1007/s11590-016-1029-1

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An Exponential Lower Bound for Cunningham's Rule2017

    • 著者名/発表者名
      D. Avis and O. Friedmann
    • 雑誌名

      Mathematical Programming

      巻: 161 号: 1-2 ページ: 271-305

    • DOI

      10.1007/s10107-016-1008-4

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 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] On the Directed Cut Cone and Polytope2016

    • 著者名/発表者名
      David Avis and Conor Meagher
    • 雑誌名

      Journal of Combinatorial Optimization

      巻: 31 号: 4 ページ: 1685-1708

    • DOI

      10.1007/s10878-015-9863-0

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 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] The Kahr-Moore-Wang Class Contains Untestable Properties2016

    • 著者名/発表者名
      Charles Jordan and Thomas Zeugmann
    • 雑誌名

      Baltic Journal of Modern Computing

      巻: 4 号: 4 ページ: 736-752

    • DOI

      10.22364/bjmc.2016.4.4.11

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Parallel vertex and facet enumeration with mplrs2017

    • 著者名/発表者名
      Charles Jordan
    • 学会等名
      Algebraic Statistics and Symbolic Computation
    • 発表場所
      RIMS, Kyoto University
    • 年月日
      2017-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] lrslib : v 7.2 release, March 31 2022

    • URL

      http://cgm.cs.mcgill.ca/~avis/C/lrs.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] lrsarith-010 release, January 29, 2021

    • URL

      http://cgm.cs.mcgill.ca/~avis/C/lrs.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] lrs home page

    • URL

      http://cgm.cs.mcgill.ca/~avis/C/lrs.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [備考] Sparktope home page

    • URL

      https://gitlab.com/sparktope/sparktope

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] mts home page

    • URL

      https://www-alg.ist.hokudai.ac.jp/~skip/mts/

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] lrs home page

    • URL

      http://cgm.cs.mcgill.ca/%7Eavis/C/lrs.html

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] mptopcom home page

    • URL

      https://polymake.org/doku.php/mptopcom

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [備考] Parallel enumeration of triangulations

    • URL

      https://www.polymake.org/mptopcom

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] lrs vertex enumeration library

    • URL

      http://cgm.cs.mcgill.ca/~avis/C/lrs.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] Sparktope: an algorithm to polytope compiler

    • URL

      https://gitlab.com/sparktope/sparktope

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] mts: multithreaded tree search

    • URL

      http://cgm.cs.mcgill.ca/~avis/doc/tutorial.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] An analysis of budgeted search on G-W trees

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1703.10731

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] A Parallel Framework for Reverse Search Using mts

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1610.07735

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Compact Linear Programs for 2SAT

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1702.06723

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Machine Learning with Guarantees ...

    • URL

      https://arxiv.org/abs/1609.02664

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] Tutorial on Parallel Reverse Search using mts

    • URL

      http://cgm.cs.mcgill.ca/~avis/doc/tutorial.html

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop on Graphs and Geometric Algorithms2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Workshop on Graphs and Geometric Algorithms2018

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2023-01-30  

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