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離散最適化に対する固定パラメータアルゴリズムの深化:多項式時間FPTと実用化

研究課題

研究課題/領域番号 17K00017
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報学基礎理論
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2017-2021)

研究代表者

宇野 裕之  大阪公立大学, 大学院情報学研究科, 教授 (60244670)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード固定パラメータアルゴリズム / 離散最適化 / パラメータ化計算複雑さ / 多項式時間アルゴリズム / 平面的グラフ / 交差数 / ネットワーク解析 / バイオネットワーク / 固定パラメータ容易性 / 近傍多様性 / 標的集合選択問題 / 識別コード / ネットワーク中心性 / クラスター編集 / 実ネットワーク / 頂点被覆 / パラメータ化計算 / ハミルトン性 / 媒介中心性 / コミュニティ発見 / 資金循環問題
研究成果の概要

アルゴリズム理論分野で発展するパラメータ化計算という枠組みのもと,効率的なアルゴリズムの設計技法として確立する固定パラメータアルゴリズム理論に対し,現在は理論的な成果が中心の研究を実用化へと推し進めた.
グラフ描画に関して,頂点順序が定められたグラフの枝を少ないページ数で交差なく描くことや各ページの交差数を最小化する問題を扱い,各種パラメータに対するパラメータ化アルゴリズムを提案した.
またネットワークの変化度を測る方法を提案した.応用としてバイオ情報学分野での細菌間相互作用ネットワークの変化量に着目し,病気の原因となる細菌を特定する手法を開発したうえで,汎用アプリケーションとして提供した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

理論計算機科学における計算複雑さやアルゴリズム理論の分野で発展を遂げ新潮流を形成するパラメータ化計算という枠組みのもとで,離散最適化に対する効率的なアルゴリズムの設計技法として確立しつつある固定パラメータアルゴリズム理論を扱い,現時点では理論的な成果が中心の固定パラメータアルゴリズムの研究を実用化の段階へと推し進めることを目指した.その成果の一つとしてネットワークの変化度を測る手法を提案した.具体的な応用先としてバイオインフォマティクスでの細菌間相互作用ネットワークの変化量に着目し,病気の原因となる細菌を特定する手法を開発したうえで汎用アプリケーションとして提供したことは社会的意義が大きい.

報告書

(8件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (15件) (うち国際共著 7件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 6件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] QNetDiff: a quantitative measurement of network rewiring2024

    • 著者名/発表者名
      Shota Nose, Hirotsugu Shiroma, Takuji Yamada, Yushi Uno
    • 雑誌名

      BMC Bioinformatics

      巻: 25 号: 1 ページ: 118-118

    • DOI

      10.1186/s12859-024-05702-z

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Upper Clique Transversals in Graphs2023

    • 著者名/発表者名
      Martin Milanic, Yushi Uno
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 14093 ページ: 432-446

    • DOI

      10.1007/978-3-031-43380-1_31

    • ISBN
      9783031433795, 9783031433801
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient Computation of Betweenness Centrality by Graph Decompositions and Their Applications to Real-World Networks2022

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya INOHA, Kunihiko SADAKANE, Yushi UNO, Yuma YONEBAYASHI
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E105.D 号: 3 ページ: 451-458

    • DOI

      10.1587/transinf.2021FCP0003

    • NAID

      130008165588

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2022-03-01
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Linear-Time Recognition of Double-Threshold Graphs2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kobayashi, Yoshio Okamoto, Yota Otachi, Yushi Uno
    • 雑誌名

      Algorithmica 84(4): 1163-1181 (2022)

      巻: 84 号: 4 ページ: 1163-1181

    • DOI

      10.1007/s00453-021-00921-9

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Linear-Time Recognition of Double-Threshold Graphs2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kobayashi, Yoshio Okamoto, Yota Otachi, Yushi Uno
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12301 ページ: 286-297

    • DOI

      10.1007/978-3-030-60440-0_23

    • ISBN
      9783030604394, 9783030604400
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Gourds: A Sliding-Block Puzzle with Turning2020

    • 著者名/発表者名
      Joep Hamersma, Marc J. van Kreveld, Yushi Uno, Tom C. van der Zanden
    • 雑誌名

      LIPICS (Leibniz International Proceedings in Informatics)

      巻: 181

    • 関連する報告書
      2020 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] Hyperfiniteness of Real-World Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Honda, Yoshitaka Inoue, Hiro Ito, Munehiko Sasajima, Junichi Teruyama, Yushi Uno
    • 雑誌名

      Reviews of Socionetwork Strategies

      巻: 13 号: 2 ページ: 123-141

    • DOI

      10.1007/s12626-019-00051-3

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconfiguring Undirected Paths2019

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

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11646 ページ: 353-365

    • DOI

      10.1007/978-3-030-24766-9_26

    • ISBN
      9783030247652, 9783030247669
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Settlement fund circulation problem2019

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Hayakawa, Toshimasa Ishii, Hirotaka Ono and Yushi Uno
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 印刷中 ページ: 86-103

    • DOI

      10.1016/j.dam.2019.03.017

    • NAID

      120007126840

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parameterized edge Hamiltonicity2018

    • 著者名/発表者名
      M. Lampis, K. Makino, V. Mitsou and Y. Uno.
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 248 ページ: 68-78

    • DOI

      10.1016/j.dam.2017.04.045

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Threes!, Fives, 1024!, and 2048 are hard2018

    • 著者名/発表者名
      S. Langerman and Yushi Uno
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 748 ページ: 7-17

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2018.03.018

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Swapping colored token on graphs2018

    • 著者名/発表者名
      K. Yamanaka, T. Horiyama, J. M. Keil, D. G. Kirkpatrick, Y. Otachi, T. Saitoh, R. Uehara and Y. Uno
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 729 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2018.03.016

    • NAID

      120005850327

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Settlement fund circulation problem2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Hayakawa, Toshimasa Ishii, Hirotaka Ono and Yushi Uno
    • 雑誌名

      Leibniz International Proceedings in Informatics

      巻: 92

    • NAID

      120007126840

    • 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] Sankaku-Tori: An old Western-Japanese game played on a point set2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Horiyama, Takashi Iizuka, Masashi Kiyomi, Yoshio Okamoto, Ryuhei Uehara, Takeaki Uno, Yushi Uno, Yukiko Yamauchi
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 25 ページ: 708-715

    • NAID

      120005850326

    • 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] Hanabi is NP-complete, even for cheaters who look at their cards2017

    • 著者名/発表者名
      Jean-Francois Baffier, Man-Kwun Chiu, Yago Diez, Matias Korman, Valia Mitsou, Andr´e van Renssen, Marcel Roeloffzen, Yushi Uno
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 675 ページ: 43-55

    • 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
  • [学会発表] Upper Clique Transversals in Graphs2023

    • 著者名/発表者名
      Martin Milanic, Yushi Uno
    • 学会等名
      The 49th International Workshop on Graph-Theoretic Concepts in Computer Science
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gourds: A Sliding-Block Puzzle with Turning2021

    • 著者名/発表者名
      宇野裕之
    • 学会等名
      学術変革領域研究(B)組合せ遷移:公開シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Linear-Time Recognition of Double-Threshold Graphs2020

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Kobayashi, Yoshio Okamoto, Yota Otachi, Yushi Uno
    • 学会等名
      The 46th International Workshop on Graph-Theoretic Concepts
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gourds: A Sliding-Block Puzzle with Turning2020

    • 著者名/発表者名
      Joep Hamersma, Marc J. van Kreveld, Yushi Uno, Tom C. van der Zanden
    • 学会等名
      The 31st International Symposium on Algorithms and Computation
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] How efficiently can nets of polycubes pack a rectangle?2018

    • 著者名/発表者名
      E. D. Demaine, M. L. Demaine, R. Uehara, Y. Uno and A. Winslow
    • 学会等名
      Japan Conference on Discrete and Computational Geometry
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Settlement fund circulation problem2017

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Hayakawa, Toshimasa Ishii, Hirotaka Ono and Yushi Uno
    • 学会等名
      The 28th International Symposium on Algorithms and Computation
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Towards Development of Practically Efficient Property Testing2017

    • 著者名/発表者名
      Munehiko Sasajima, Yutaro Honda, Yushi Uno, Hiro Ito and Naoki Katoh
    • 学会等名
      The 3rd International Workshop on Innovative Algorithms for Big Data
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 媒介中心性のグラフ分解を用いた効率的な計算および その実ネットワークへの適用2017

    • 著者名/発表者名
      伊野波竜矢, 定兼邦彦, 宇野裕之, 米林悠真
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2025-01-30  

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