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ビッグデータ解析における列挙問題の困難性の追求と超高速列挙アルゴリズムの応用展開

研究課題

研究課題/領域番号 19K11812
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60010:情報学基礎論関連
研究機関岩手大学

研究代表者

山中 克久  岩手大学, 理工学部, 教授 (60508836)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2021年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード列挙 / アルゴリズム / アルゴリズム理論
研究開始時の研究の概要

列挙問題は,ビッグデータ解析において非常に重要な研究テーマである.本研究では,列挙問題を,理論的な立場と応用的な立場の両方から扱う.1つの研究目的は,列挙問題がなぜ難しいのかを探り,知見を創出することである.もう1つの研究目的は,列挙問題に対して高速なアルゴリズムを提案することである.上記の両方向からのアプローチにより,近年注目されている列挙アルゴリズム分野に対して貢献を果たすことを目的とする.

研究成果の概要

本研究では,主に3つの研究成果を得た.1つ目の研究成果は,辺連結度が高い全域部分グラフを高速に列挙するアルゴリズムを与えたことである.2つ目は,包囲多角形という新たな単純多角形を定義し,それに対する高速な列挙アルゴリズムを提案したことである.3つ目は,置換Pに対する最適あみだくじに対して,ブレイドリレーションを遷移ルールとした場合の遷移グラフに関しての考察を行い,最短遷移長の特徴づけと最短遷移列を線形時間で計算するアルゴリズムを提案したことである.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究において得られた主な研究成果について説明する.辺連結度が高い全域部分グラフを列挙する問題は避難路計画への応用に着目した問題設定である.この列挙問題は,古典的な列挙問題である全域木列挙問題の拡張になっており,学術的にも意味のある成果である.次に,2次元平面上の点集合に対して,包囲多角形という単純多角形を提案し,それに対する高速な列挙アルゴリズムを設計した.計算幾何分野における新しい多角形クラスを提案したという意義がある.最後に,置換Pに対する最適あみだくじと,あみだくじ間のブレイドリレーションによって定義される遷移グラフ上で,最短遷移という観点から考察を与える貢献を果たした.

報告書

(4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
  • 研究成果

    (13件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [国際共同研究] マギル大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ワルシャワ大学(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] A Polynomial Delay Algorithm for Enumerating 2-Edge-Connected Induced Subgraphs2022

    • 著者名/発表者名
      ITO Taishu、SANO Yusuke、YAMANAKA Katsuhisa、HIRAYAMA Takashi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E105.D 号: 3 ページ: 466-473

    • DOI

      10.1587/transinf.2021FCP0005

    • NAID

      130008165589

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2022-03-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An <i>O</i>(<i>n</i><sup>2</sup>)-Time Algorithm for Computing a Max-Min 3-Dispersion on a Point Set in Convex Position2022

    • 著者名/発表者名
      KOBAYASHI Yasuaki、NAKANO Shin-ichi、UCHIZAWA Kei、UNO Takeaki、YAMAGUCHI Yutaro、YAMANAKA Katsuhisa
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E105.D 号: 3 ページ: 503-507

    • DOI

      10.1587/transinf.2021FCP0013

    • NAID

      130008165607

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2022-03-01
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal reconfiguration of optimal ladder lotteries2021

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka, Takashi Horiyama, Kunihiro Wasa
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 859 ページ: 57-69

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2021.01.009

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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
      2021 実績報告書 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] Parameterized complexity of independent set reconfiguration problems2020

    • 著者名/発表者名
      Ito Takehiro、Kaminski Marcin、Ono Hirotaka、Suzuki Akira、Uehara Ryuhei、Yamanaka Katsuhisa
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: - ページ: 336-345

    • DOI

      10.1016/j.dam.2020.01.022

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Enumerating Highly-Edge-Connected Spanning Subgraphs2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka, Yasuko Matsui, and Shin-ichi Nakano
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E102.A 号: 9 ページ: 1002-1006

    • DOI

      10.1587/transfun.E102.A.1002

    • NAID

      130007699444

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2019-09-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Computational Complexity of Kirby2022

    • 著者名/発表者名
      太田涼平, 伊藤大修, 山中克久, 平山貴司
    • 学会等名
      第16回組合せゲーム・パズル研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Max-Min 3-dispersion on a Convex Polygon2021

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Kobayashi, Shin-ichi Nakano, Kei Uchizawa, Takeaki Uno, Yutaro Yamaguchi, Katsuhisa Yamanaka
    • 学会等名
      The 37th European Workshop on Computational Geometry (EuroCG 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A polynomial delay algorithm for enumerating 2-edge-connected induced subgraphs2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka
    • 学会等名
      The 14th International Frontiers of Algorithmics Workshop
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Sorting by five prefix reversals2020

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka
    • 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
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enumeration of Surrounding Polygons2019

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka
    • 学会等名
      3rd International Workshop on Enumeration Problems & Applications
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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