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超並列計算環境における大規模グラフの実時間問合せ処理

研究課題

研究課題/領域番号 18K18057
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分60080:データベース関連
研究機関筑波大学

研究代表者

塩川 浩昭  筑波大学, 計算科学研究センター, 准教授 (90775248)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
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: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードデータベース / グラフ / 問合せ処理 / ビッグデータ / 問合せ / アルゴリズム
研究成果の概要

本研究では実世界のグラフデータが持つ性質に着眼したグラフ並列処理技術を開発し,大規模グラフに対する多様な問合せ処理問題の高速化手法を開発した.具体的には,(1)大規模重みなし無向グラフに対するコミュニティ問合せ,(2)ヘテロジニアスグラフにおける類似問合せ,(3)属性付きグラフにおける密部分グラフ問合せ,(4)複雑ネットワークに対する範囲問合せについて取り組み,分散並列環境における高速・スケーラブルなアルゴリズム群を開発した.(1)から(4)までにいずれに研究成果においても従来手法と同程度の問合せ処理品質を保証しつつ,10倍から10,000倍程度の高速化を実現した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究が対象とした大規模グラフデータはタンパク質データや化学物質データなどを扱う医療・ライフサイエンス分野,ソーシャルネットワークやWebデータなどを扱うSNSアプリケーションなど,我々の日常生活に密接に関わるデータである.本研究が開発した高速・高精度・スケーラブルな問合せ処理アルゴリズムはこれらの利用場面において,研究や開発サイクルの加速やアプリケーションの利便性向上に大きく寄与する技術である.

報告書

(5件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (29件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (24件) (うち国際学会 10件)

  • [雑誌論文] Fast indexing algorithm for efficient kNN queries on complex networks2021

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Suomi、Matsugu Shohei、Shiokawa Hiroaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2021 IEEE/ACM International Conference on Advances in Social Networks Analysis and Mining

      巻: - ページ: 343-347

    • DOI

      10.1145/3487351.3489442

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fast ObjectRank for Large Knowledge Databases2021

    • 著者名/発表者名
      Shiokawa Hiroaki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 20th International Semantic Web Conference

      巻: - ページ: 217-234

    • DOI

      10.1007/978-3-030-88361-4_13

    • ISBN
      9783030883607, 9783030883614
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fast Algorithm for Attributed Community Search2021

    • 著者名/発表者名
      Matsugu Shohei、Shiokawa Hiroaki、Kitagawa Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 29 号: 0 ページ: 188-196

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.29.188

    • NAID

      130007986878

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast and Parallel RankClus Algorithm based on Dynamic Rank Score Tracking2020

    • 著者名/発表者名
      Yamazaki Kotaro、Matsugu Shohei、Shiokawa Hiroaki、Kitagawa Hiroyuki
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 28 号: 0 ページ: 453-461

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.28.453

    • NAID

      130007887842

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 効率的なグラフ分析のための実行時並列リオーダリング2019

    • 著者名/発表者名
      新井 淳也、塩川 浩昭、山室 健、鬼塚 真、岩村 相哲
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌D 情報・システム

      巻: J102-D ページ: 302-312

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] ウェッジ分割を用いた大規模グラフの要約手法2022

    • 著者名/発表者名
      真次 彰平, 塩川 浩昭
    • 学会等名
      第14回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] グラフk近傍検索のための高速な索引構築手法の提案2021

    • 著者名/発表者名
      小林 瑞季, 真次 彰平, 塩川 浩昭
    • 学会等名
      情報処理学会 第83回全国大会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 高速な最大k-Plex探索アルゴリズムの提案2021

    • 著者名/発表者名
      真次 彰平, 塩川 浩昭
    • 学会等名
      第13回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフ構造に基づく信頼性クエリの高速推定2021

    • 著者名/発表者名
      柳澤 隼也, 塩川 浩昭
    • 学会等名
      第13回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフに対する効率的なk最近傍検索のための索引構築手法2021

    • 著者名/発表者名
      小林 瑞季, 真次 彰平, 塩川 浩昭
    • 学会等名
      第13回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM 2021)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] A Hybrid Index for Exact Shortest Distance Queries2020

    • 著者名/発表者名
      Junhu Wang, Shikha Anirban, Toshiyuki Amagasa, Hiroaki Shiokawa, Zhiguo Gong, Md. Saiful Islam
    • 学会等名
      the 21st International Conference on Web Information Systems Engineering (WISE2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] DSCAN: Distributed Structural Graph Clustering for Billion-edge Graphs2020

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Shiokawa, Tomokatsu Takahashi
    • 学会等名
      the 31st International Conference on Database and Expert Systems Applications (DEXA2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast and Accurate Community Search Algorithm for Attributed Graphs2020

    • 著者名/発表者名
      Shohei Matsugu, Hiroaki Shiokawa, Hiroyuki Kitagawa
    • 学会等名
      the 31st International Conference on Database and Expert Systems Applications (DEXA2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast One-to-Many Reliability Estimation for Uncertain Graphs2020

    • 著者名/発表者名
      Junya Yanagisawa, Hiroaki Shiokawa
    • 学会等名
      the 31st International Conference on Database and Expert Systems Applications (DEXA2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast and Parallel RankClus Algorithm based on Dynamic Rank Score Tracking2020

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Yamazaki, Shohei Matsugu, Hiroaki Shiokawa, Hiroyuki Kitagawa
    • 学会等名
      第12回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 属性付きコミュニティ検索におけるビームサーチの高速化2020

    • 著者名/発表者名
      真次 彰平, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      第12回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 1対全ノードに対するs-t信頼性の高速推定2020

    • 著者名/発表者名
      柳澤 隼也, 塩川 浩昭
    • 学会等名
      第12回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 層化抽出法を用いた1対全ノードに対するs-t信頼性推定の高速化2020

    • 著者名/発表者名
      柳澤 隼也, 塩川 浩昭
    • 学会等名
      情報処理学会 第82回全国大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast RankClus Algorithm via Dynamic Rank Score Tracking on Bi-type Information Networks2019

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Yamazaki, Shohei Matsugu, Hiroaki Shiokawa, Hiroyuki Kitagawa
    • 学会等名
      Proceedings of the 21st International Conference on Information Integration and Web-based Applications and Services
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Flexible Community Search Algorithm on Attributed Graphs2019

    • 著者名/発表者名
      Shohei Matsugu, Hiroaki Shiokawa, Hiroyuki Kitagawa
    • 学会等名
      Proceedings of the 21st International Conference on Information Integration and Web-based Applications and Services
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] グラフの構造情報を用いたObjectRankの高速化2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 朋紀, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] メッセージ集約に基づくAffinity Propagationの高速化2019

    • 著者名/発表者名
      松下 朋弘, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] クラスタの収束性を用いた逐次的枝刈りによるRankClusの高速化2019

    • 著者名/発表者名
      山崎 耕太郎, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 属性付きグラフに対するビームサーチを用いたコミュニティ検索2019

    • 著者名/発表者名
      真次 彰平, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      第11回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 属性付きグラフに対する効率的なコミュニティ問合せ処理2019

    • 著者名/発表者名
      真次 彰平, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      情報処理学会 第81回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Graph Clustering via Cohesiveness-aware Vector Partitioning2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Shiokawa, Yasunori Futamura
    • 学会等名
      the 20th International Conference on Information Integration and Web-based Applications and Services
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] C-AP: Cell-based Algorithm for Efficient Affinity Propagation2018

    • 著者名/発表者名
      Tomohiro Matsushita, Hiroaki Shiokawa, Hiroyuki Kitagawa
    • 学会等名
      the 20th International Conference on Information Integration and Web-based Applications and Services
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast Algorithm for Integrating Clustering with Ranking on Heterogeneous Graphs2018

    • 著者名/発表者名
      Kotaro Yamazaki, Tomoki Sato, Hiroaki Shiokawa, Hiroyuki Kitagawa
    • 学会等名
      the 20th International Conference on Information Integration and Web-based Applications and Services
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ScaleSCAN: Scalable Density-based Graph Clustering2018

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Shiokawa, Tomokatsu Takahashi, Hiroyuki Kitagawa
    • 学会等名
      the 29th International Conference on Database and Expert Systems Applications
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2023-01-30  

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