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ロバスト非線形整数計画問題に対する離散凸解析アプローチの研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K11177
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分60020:数理情報学関連
研究機関東京工業大学

研究代表者

塩浦 昭義  東京工業大学, 工学院, 教授 (10296882)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2021年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード離散凸関数 / ロバスト最適化 / 離散最適化 / 離散凸解析 / 整数計画
研究成果の概要

離散凸整数計画問題とは,与えられた制約の下で離散凸関数を最小化する整数ベクトルを求める,という離散最適化問題である.本研究では,問題の入力に不確実性が生じる「ロバスト離散凸整数計画問題」という新たな問題を考えた.離散凸解析の理論とアルゴリズムにおける応募者のこれまでの研究成果を生かし,解の品質および計算時間に関して理論的な保証を与えるアルゴリズムの構築を目指した.その結果,様々な離散最適化問題のロバスト版に対して興味深い研究成果を得ることが出来た.

研究成果の学術的意義や社会的意義

既存の離散最適化アルゴリズムは問題の入力データが正確に与えられたと言う前提で適用されるが,実際に解くべき問題においては,与えられた入力データが正確に分からないという状況が一般的である.このような理論と現実のギャップを埋めるための一助として,本研究成果は役立つと考えている.また,現実問題からの要請に基づき新たな問題の枠組みを提案したが,これにより研究の新たな方向性を見いだすことができ,離散最適化分野のさらなる発展に貢献できるものと思われる.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (13件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] University of Leeds(英国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Durham University/University of Leeds(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Leeds(英国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Greenwich/University of Leeds(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Greenwich/University of Leeds(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Greenwich/University of Leeds(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Preemptive scheduling of parallel jobs of two sizes with controllable processing times2023

    • 著者名/発表者名
      Shioura Akiyoshi、Strusevich Vitaly A.、Shakhlevich Natalia V.
    • 雑誌名

      Journal of Scheduling

      巻: - 号: 2 ページ: 203-224

    • DOI

      10.1007/s10951-023-00782-w

    • 関連する報告書
      2022 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-Time Approximation Schemes for a Class of Integrated Network Design and Scheduling Problems with Parallel Identical Machines2022

    • 著者名/発表者名
      Saito Yusuke、Shioura Akiyoshi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13526 ページ: 324-335

    • DOI

      10.1007/978-3-031-18530-4_24

    • ISBN
      9783031185298, 9783031185304
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] TIME BOUNDS OF BASIC STEEPEST DESCENT ALGORITHMS FOR M-CONVEX FUNCTION MINIMIZATION AND RELATED PROBLEMS2021

    • 著者名/発表者名
      Minamikawa Norito、Shioura Akiyoshi
    • 雑誌名

      日本オペレーションズ・リサーチ学会論文誌

      巻: 64 号: 2 ページ: 45-60

    • DOI

      10.15807/jorsj.64.45

    • NAID

      130008031546

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • 年月日
      2021-04-30
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] M-Convex Function Minimization Under L1-Distance Constraint and Its Application to Dock Reallocation in Bike-Sharing System2021

    • 著者名/発表者名
      Shioura Akiyoshi
    • 雑誌名

      Mathematics of Operations Research

      巻: - 号: 2 ページ: 1566-1611

    • DOI

      10.1287/moor.2021.1180

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time bounds of basic steepest descent algorithms for M-convex function minimization and related problems2021

    • 著者名/発表者名
      Norito Minamikawa and Akiyoshi Shioura
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      巻: 64

    • NAID

      130008031546

    • 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
  • [雑誌論文] A fast algorithm for multiprocessor speed-scaling problem minimizing completion time and energy consumption2020

    • 著者名/発表者名
      Fujimori Yusei、Kawase Yasushi、Matsui Tomomi、Shioura Akiyoshi
    • 雑誌名

      Information Processing Letters

      巻: 162 ページ: 105991-105991

    • DOI

      10.1016/j.ipl.2020.105991

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SEPARABLE CONVEX RESOURCE ALLOCATION PROBLEM WITH L1-DISTANCE CONSTRAINT2019

    • 著者名/発表者名
      Minamikawa Norito、Shioura Akiyoshi
    • 雑誌名

      日本オペレーションズ・リサーチ学会論文誌

      巻: 62 号: 3 ページ: 109-120

    • DOI

      10.15807/jorsj.62.109

    • NAID

      130007685316

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • 年月日
      2019-07-31
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Separable convex resource allocation problem with L1-distance constraint2019

    • 著者名/発表者名
      Norito Minamikawa, Akiyoshi Shioura
    • 雑誌名

      Journal of Operations Research Society of Japan

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007685316

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scheduling problems with controllable processing times and a common deadline to minimize maximum compression cost2018

    • 著者名/発表者名
      Shioura Akiyoshi、Shakhlevich Natalia V.、Strusevich Vitaly A.
    • 雑誌名

      Journal of Global Optimization

      巻: 発行予定 号: 3 ページ: 471-490

    • DOI

      10.1007/s10898-018-0686-2

    • 関連する報告書
      2019 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] Polynomial-Time Approximation Schemes for a Class of Integrated Network Design and Scheduling Problems with Parallel Identical Machines2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Saito, Akiyoshi Shioura
    • 学会等名
      第188回アルゴリズム研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会発表] Polynomial-Time Approximation Schemes for a Class of Integrated Network Design and Scheduling Problems with Parallel Identical Machines2022

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Saito, Akiyoshi Shioura
    • 学会等名
      International Symposium on Combinatorial Optimization
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 全域木設計スケジューリング問題の近似解法2022

    • 著者名/発表者名
      齊藤 雄介, 塩浦 昭義
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所RIMS共同研究(公開型) 「情報社会を支える計算機科学の基礎理論」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 全域木設計スケジューリング問題の近似解法2022

    • 著者名/発表者名
      齊藤 雄介, 塩浦 昭義
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2022年春季研究発表会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] M凸関数最小化問題に対する最急降下法の反復回数の解析2020

    • 著者名/発表者名
      南川 智都, 塩浦 昭義
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2020年度 年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] M凸関数最小化問題に対する最急降下法の反復回数の厳密なバウンド2020

    • 著者名/発表者名
      南川 智都, 塩浦 昭義
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所研究集会「数理最適化の理論・アルゴリズム・応用」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] M凸関数最小化問題に対する最急降下法の厳密な反復回数2020

    • 著者名/発表者名
      南川 智都, 塩浦 昭義
    • 学会等名
      情報処理学会 第178回アルゴリズム研究会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Connection Between Discrete Convex Analysis and Auction Theory2019

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Shioura
    • 学会等名
      SIAM Conference on Applied Algebraic Geometry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] M-convex Function Minimization Under L1-Distance Constraint and Its Application to Dock Re-allocation in Bike Sharing System2019

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Shioura
    • 学会等名
      11th Hungarian-Japanese Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] L1距離制約の下でのM凸関数最小化2019

    • 著者名/発表者名
      塩浦昭義
    • 学会等名
      研究集会「最適化:モデリングとアルゴリズム」
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Max-Cost Scheduling with Controllable Processing Times and a Common Deadline2018

    • 著者名/発表者名
      Vitaly Strusevich, Akiyoshi Shioura, Natalia Shakhlevich
    • 学会等名
      23rd International Symposium on Mathematical Programming
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Polynomial-time Algorithms for Dock Reallocation Problem in Bike Sharing System2018

    • 著者名/発表者名
      塩浦昭義
    • 学会等名
      情報処理学会アルゴリズム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Minimization of an M-convex Function under L1-distance Constraint2018

    • 著者名/発表者名
      塩浦昭義
    • 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
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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