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マッチング、マトロイドと巡回セールスマン問題

研究課題

研究課題/領域番号 16K16012
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数理情報学
研究機関法政大学

研究代表者

高澤 兼二郎  法政大学, 理工学部, 准教授 (10583859)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードマトロイド / 巡回セールスマン問題 / マッチング / 有向木 / 混雑ゲーム / 制約付き 2-マッチング / 巡回セールスマン / マトロイド交わり / ポリマトロイド / ゲーム理論 / 制約付きマッチング / マッチング理論 / アルゴリズム / 数理工学
研究成果の概要

巡回セールスマン問題 (TSP) は,おそらくもっとも有名な NP 困難な問題であり,TSP に対して提案された数々の手法は,離散最適化の分野全体の発展に大いに寄与してきた.特に近年,TSP に対する理論的なブレイクスルーといえる研究が数多く発表されている.
本研究は,TSP への応用を念頭に置き,離散最適化問題の効率的な解法の基礎をなす理論であるマッチング理論およびマトロイド理論の深化と拡大を行った.本研究で発表した 20 篇の論文はすべて,最適化分野のトップジャーナル・トップカンファレンスを含む,定評のある査読付き国際論文誌に採録,または査読付き国際会議に採択されている.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究課題で発表した 20 篇の論文のうち,巡回セールスマン問題 (TSP) に特に関連する論文として,クラスター巡回セールスマン問題という TSP の一般化に対する近似率を改善したものや,TSP の緩和問題である制約付き 2-マッチング問題などの数多くの概念を含む,グラフ上の最適化問題の枠組を提案したものがある.

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (43件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 1件、 査読あり 19件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 12件、 招待講演 3件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Optimal matroid bases with intersection constraints: Valuated matroids, M-convex functions, and their applications2021

    • 著者名/発表者名
      Yuni Iwamasa, Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Mathematical Programming

      巻: - 号: 1-2 ページ: 229-256

    • DOI

      10.1007/s10107-021-01625-2

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The b-bibranching problem: TDI system, packing, and discrete convexity2021

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Networks

      巻: - 号: 1 ページ: 32-46

    • DOI

      10.1002/net.22035

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A NOTE ON A NEARLY UNIFORM PARTITION INTO COMMON INDEPENDENT SETS OF TWO MATROIDS2020

    • 著者名/発表者名
      Fujishige Satoru、Takazawa Kenjiro、Yokoi Yu
    • 雑誌名

      日本オペレーションズ・リサーチ学会論文誌

      巻: 63 号: 3 ページ: 71-77

    • DOI

      10.15807/jorsj.63.71

    • NAID

      130007882296

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • 年月日
      2020-07-31
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] IMPROVING APPROXIMATION RATIOS FOR THE CLUSTERED TRAVELING SALESMAN PROBLEM2020

    • 著者名/発表者名
      Masamune Kawasaki, Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      日本オペレーションズ・リサーチ学会論文誌

      巻: 63 号: 2 ページ: 60-70

    • DOI

      10.15807/jorsj.63.60

    • NAID

      130007838841

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • 年月日
      2020-04-30
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship of two formulations for shortest bibranchings2020

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

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 38 号: 1 ページ: 141-161

    • DOI

      10.1007/s13160-020-00432-0

    • NAID

      210000178025

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The b-branching problem in digraphs2020

    • 著者名/発表者名
      Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama and Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: - ページ: 565-576

    • DOI

      10.1016/j.dam.2020.02.005

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Notes on equitable partitions into matching forests in mixed graphs and b-branchings in digraphs2020

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12176 ページ: 214-224

    • DOI

      10.1007/978-3-030-53262-8_18

    • ISBN
      9783030532611, 9783030532628
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal matroid bases with intersection constraints: Valuated matroids, M-convex functions, and their applications2020

    • 著者名/発表者名
      Yuni Iwamasa, Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Notes on equitable partitions into matching forests in mixed graphs and into b-branchings in digraphs2020

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalizations of weighted matroid congestion games: pure Nash equilibrium, sensitivity analysis, and discrete convex function2019

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Journal of Combinatorial Optimization

      巻: 38 号: 4 ページ: 1043-1065

    • DOI

      10.1007/s10878-019-00435-9

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A generalized-polymatroid approach to disjoint common independent sets in two matroids2019

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa and Yu Yokoi
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 342 号: 7 ページ: 2002-2011

    • DOI

      10.1016/j.disc.2019.03.009

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalizations of weighted matroid congestion games: Pure Nash equilibrium, sensitivity analysis, and discrete convex function2019

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11436 ページ: 594-614

    • DOI

      10.1007/978-3-030-14812-6_37

    • ISBN
      9783030148119, 9783030148126
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The b-branching problem in digraphs2018

    • 著者名/発表者名
      Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama, and Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Leibniz International Proceedings in Informatics

      巻: 117

    • DOI

      10.4230/LIPICS.MFCS.2018.12

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Excluded t-factors in bipartite graphs: A unified framework for nonbipartite matchings and restricted 2-matchings2017

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10328 ページ: 430-441

    • DOI

      10.1007/978-3-319-59250-3_35

    • ISBN
      9783319592497, 9783319592503
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finding a maximum 2-matching excluding prescribed cycles in bipartite graphs2017

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Discrete Optimization

      巻: 26 ページ: 26-40

    • DOI

      10.1016/j.disopt.2017.05.003

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decomposition theorems for square-free 2-matchings in bipartite graphs2017

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 233 ページ: 215-223

    • DOI

      10.1016/j.dam.2017.07.035

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Randomized strategies for cardinality robustness in the knapsack problem2017

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kobayashi and Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 699 ページ: 53-62

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2016.12.019

    • NAID

      120007128720

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Posimodular function optimization2017

    • 著者名/発表者名
      Magnus M. Halldorsson, Toshimasa Ishii,Kazuhisa Makino, Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science, Algorithms and Data Structures

      巻: 10389 ページ: 437-448

    • DOI

      10.1007/978-3-319-62127-2_37

    • ISBN
      9783319621265, 9783319621272
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A 7/6-approximation algorithm for the minimum 2-edge connected subgraph problem in bipartite cubic graphs2016

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Information Processing Letters

      巻: 116 号: 9 ページ: 550-553

    • DOI

      10.1016/j.ipl.2016.04.011

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Optimal matroid bases with intersection constraints: Valuated matroids, M-convex functions, and their applications2020

    • 著者名/発表者名
      Yuni Iwamasa, Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 16th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation (TAMC 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Notes on equitable partitions into matching forests in mixed graphs and b-branchings in digraphs2020

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Combinatorial Optimization (ISCO 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 交叉制約下でのマトロイドの最適基とその一般化2020

    • 著者名/発表者名
      岩政勇仁, 高澤 兼二郎
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所 共同研究(グループ型) 数理最適化の理論・アルゴリズム・応用
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Notes on equitable partitions into matching forests in mixed graphs and b-branchings in digraphs2020

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Combinatorial Optimization (ISCO 2020)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Generalizations of weighted matroid congestion games: Pure Nash equilibrium, sensitivity analysis, and discrete convex function2019

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 15th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation (TAMC 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] b-branchings: Branchings with high indegree2019

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 11th Hungarian-Japanese Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications (HJ 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The b-branching problem: Branchings with high indegree2019

    • 著者名/発表者名
      Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama, Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 10th Cargese Workshop on Combinatorial Optimization
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] クラスター巡回セールスマン問題に対する近似率の改善2019

    • 著者名/発表者名
      河崎政宗,高澤兼二郎
    • 学会等名
      最適化とその応用―未来を担う若手研究者の集い 2019―
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] The b-bibranching problem: TDI System, packing, and discrete convexity2018

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Mathematical Programming (ISMP 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The b-branching problem in digraphs2018

    • 著者名/発表者名
      Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama, and Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Excluded t-factors in bipartite graphs: A unified framework for nonbipartite matchings and restricted 2-matchings2018

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The Traveling Salesman Problem: Algorithms & Optimization
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 制約付きマッチングとその応用2018

    • 著者名/発表者名
      高澤兼二郎
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 RAMP シンポジウム (RAMP2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 有向グラフにおける b-有向木2018

    • 著者名/発表者名
      垣村尚徳, 神山直之, 高澤兼二郎
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2018 年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 制約付き t-マッチングの統一的な枠組2017

    • 著者名/発表者名
      高澤兼二郎
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2017 年春季研究発表会
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2017-03-15
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Excluded t-factors in Bipartite Graphs: A Unified Framework for Nonbipartite Matchings and Restricted 2-matchings2017

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 19th Conference on Integer Programming and Combinatorial Optimization (IPCO 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Excluded t-factors in Bipartite Graphs: A Unified Framework for Nonbipartite Matchings and Restricted 2-matchings2017

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 10th Japanese-Hungarian Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications (JH 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 有向グラフにおけるマトロイド交わりの多段階貪欲アルゴリズム2017

    • 著者名/発表者名
      垣村尚徳, 神山直之, 高澤兼二郎
    • 学会等名
      2017 年度応用数学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Finding a maximum 2-matching excluding prescribed cycles in bipartite graphs2016

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 41st International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2016)
    • 発表場所
      Krakow, Poland
    • 年月日
      2016-08-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Finding a maximum 2-matching excluding prescribed cycles in bipartite graphs2016

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
    • 発表場所
      富山県立大学(富山県射水市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [備考] 法政フロネシス「先人の知恵を礎に離散最適化を究め 現実の問題を解決に導く」

    • URL

      http://phronesis.hosei.ac.jp/article/article-20190605163610

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Ck-free 2-マッチングの少し詳しい解説

    • URL

      http://ds.ws.hosei.ac.jp/Ck-free.html

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [備考] Papers by Kenjiro Takazawa

    • URL

      http://ds.ws.hosei.ac.jp/papers_j.html

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書 2017 実施状況報告書
  • [備考] Ck-free 2-マッチングとは

    • URL

      http://ds.ws.hosei.ac.jp/Ck-free.html

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] 研究内容紹介: Ck-free 2-マッチングとは?

    • URL

      http://ds.ws.hosei.ac.jp/Ck-free.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2022-01-27  

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