• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

局所構造を利用した高速なアルゴリズムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 19K22841
研究種目

挑戦的研究(萌芽)

配分区分基金
審査区分 中区分60:情報科学、情報工学およびその関連分野
研究機関京都大学

研究代表者

牧野 和久  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (60294162)

研究分担者 木村 慧  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (00758716)
研究期間 (年度) 2019-06-28 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
6,500千円 (直接経費: 5,000千円、間接経費: 1,500千円)
2021年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2020年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワードアルゴリズム / アルゴリズム論 / 主双対法 / オンライン問題
研究開始時の研究の概要

本研究では,局所的な離散構造を利用することで,効率的なアルゴリズム設計のための基 礎理論の構築を目指す.具体的には,離散的な構造解析手法に基づく,(1)局所解改善 の方法論,(2)局所解の列挙手法の研究を行う.離散アルゴリズムは情報化社会におい て極めて重要であるが,その計算量的な難しさから,メタ戦略など品質保証されない手法 を用いて解かれることが多い.これらの手法の多くは局所探索法を発展させたものであり ,局所解の離散構造の解析は非常に意義深く,チャレンジングな研究課題である.

研究実績の概要

ポピュラーマッチングに関連する成果、具体的には、マトロイド的な拡張を行うことで、アーボレッセンスや色付き森問題に対するポピュラ性に関する問題のアルゴリズムを与えた。また、更なる拡張がNP困難になることを証明した。また、不可分財集合に対して、補助的な金銭を用いて、無羨望な割当てを行う問題に対して、その際に用いる金銭の上界の大幅な改善を行った。それ以外にも、最小値演算不変性をもつ単位係数ホーン線形不等式制約からなる整数計画問題やそれらの拡張に対する証拠付きの組合せ的アルゴリズムを提案、高ランク系統樹の列挙、マトロイドをハイパーグラフホーンを用いた特徴付けなどを行った。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

昨年度に引き続き、当該研究分野で最高峰の国際会議SODAで発表を行うなど、質量ともに十分な実績をあげているため。

今後の研究の推進方策

コロナ禍で移動制限のために、ここ数年できていなかった、出張などを伴う研究打ち合わせ、また、海外などの学会での発表などを積極的に行う計画である.

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 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
  • 研究成果

    (56件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (20件) 雑誌論文 (29件) (うち国際共著 16件、 査読あり 29件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] タタ基礎研究所(インド)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] エトボシュ・ローランド大学/ブダペスト工科経済大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ラトガース大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ラトガース大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] エトヴェシュ・ロラーンド大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チャールズ大学(チェコ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カリファ大学(アラブ首長国連邦)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] レイキャビック大学(アイスランド)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ラトガース大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] エトヴェシュ大学(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] チャールズ大学(チェコ)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カリファ大学(アラブ首長国連邦)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] レイキャビック大学(アイスランド)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Rutgers Univ(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Eotvos Lorand Univ.(ハンガリー)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Charles Univ.(チェコ)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Khalifa Univ.(アラブ首長国連邦)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 大連理工大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] カリファ理工大学(アラブ首長国連邦)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Arborescences, Colorful Forests, and Popularity2024

    • 著者名/発表者名
      Telikepalli Kavitha, Kazuhisa Makino, Ildiko Schlotter, Yu Yokoi
    • 雑誌名

      SODA2024

      巻: 2024 ページ: 3724-3746

    • DOI

      10.1137/1.9781611977912.131

    • ISBN
      9781611977912
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Towards Optimal Subsidy Bounds for Envy-Freeable Allocations2024

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kawase, Kazuhisa Makino, Hanna Sumita, Akihisa Tamura, Makoto Yokoo
    • 雑誌名

      AAAI2024

      巻: 2024 号: 9 ページ: 9824-9831

    • DOI

      10.1609/aaai.v38i9.28842

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Matroid Horn functions2024

    • 著者名/発表者名
      Kristof Berczi, Endre Boros, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      J. Comb. Theory, Ser. A

      巻: 203 ページ: 105838-105838

    • DOI

      10.1016/j.jcta.2023.105838

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Combinatorial Certifying Algorithm for Linear Programming Problems with Gainfree Leontief Substitution Systems2023

    • 著者名/発表者名
      Kei Kimura, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      LIPIcs

      巻: 283

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ranking Top-k Trees in Tree-Based Phylogenetic Networks2023

    • 著者名/発表者名
      Momoko Hayamizu, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      IEEE ACM Trans. Comput. Biol. Bioinform.

      巻: 20 号: 3 ページ: 2349-2355

    • DOI

      10.1109/tcbb.2022.3229827

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Perfect Matchings and Popularity in the Many-To-Many Setting2023

    • 著者名/発表者名
      Telikepalli Kavitha, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      LIPIcs

      巻: 284

    • 関連する報告書
      2023 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] Trade-offs among degree, diameter, and number of paths2023

    • 著者名/発表者名
      Toshimasa Ishii, Akitoshi Kawamura, Yusuke Kobayashi, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 327 ページ: 96-100

    • DOI

      10.1016/j.dam.2022.12.007

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Polynomial Time Algorithm for Finding a Minimum 4-Partition of a Submodular Function2023

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Hirayama, Yuhao Liu, Kazuhisa Makino, Ke Shi, Chao Xu
    • 雑誌名

      SODA2023

      巻: 2023 ページ: 1680-1691

    • DOI

      10.1137/1.9781611977554.ch64

    • ISBN
      9781611977554
    • 関連する報告書
      2022 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] A 3/4 Differential Approximation Algorithm for Traveling Salesman Problem2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Amano, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13571 ページ: 237-248

    • DOI

      10.1007/978-3-031-20350-3_19

    • ISBN
      9783031203497, 9783031203503
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Incomplete List Setting of the Hospitals/Residents Problem with Maximally Satisfying Lower Quotas2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Makino, Shuichi Miyazaki, Yu Yokoi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13584 ページ: 544-561

    • DOI

      10.1007/978-3-031-15714-1_31

    • ISBN
      9783031157134, 9783031157141
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fair Ride Allocation on a Line2022

    • 著者名/発表者名
      Yuki Amano, Ayumi Igarashi, Yasushi Kawase, Kazuhisa Makino, Hirotaka Ono
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13584 ページ: 421-435

    • DOI

      10.1007/978-3-031-15714-1_24

    • ISBN
      9783031157134, 9783031157141
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reallocation Problems with Minimum Completion Time2022

    • 著者名/発表者名
      Toshimasa Ishii, Jun Kawahara, Kazuhisa Makino, Hirotaka Ono
    • 雑誌名

      Proceedings of the 28th International Conference on Computing and Combinatorics, COCOON 2022

      巻: - ページ: 292-304

    • DOI

      10.1007/978-3-031-22105-7_26

    • ISBN
      9783031221040, 9783031221057
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fair and Truthful Mechanism with Limited Subsidy2022

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Goko, Ayumi Igarashi, Yasushi Kawase, Kazuhisa Makino, Hanna Sumita, Akihisa Tamura, Yu Yokoi, Makoto Yokoo
    • 雑誌名

      AAMAS

      巻: 2022 ページ: 534-542

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finding Sparse Solutions for Packing and Covering Semidefinite Programs2022

    • 著者名/発表者名
      Khaled M. Elbassioni, Kazuhisa Makino, Waleed Najy
    • 雑誌名

      SIAM J. Optim.

      巻: 32 号: 2 ページ: 321-353

    • DOI

      10.1137/20m137570x

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Unique key Horn functions2022

    • 著者名/発表者名
      Kristof Berczi, Endre Boros, Ondrej Cepek, Petr Kucera, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      Theor. Comput. Sci.

      巻: 922 ページ: 170-178

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2022.04.022

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Posimodular Function Optimization2022

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

      Algorithmica

      巻: 84 号: 4 ページ: 1107-1131

    • DOI

      10.1007/s00453-021-00910-y

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Minimizing submodular functions on diamonds via generalized fractional matroid matchings2022

    • 著者名/発表者名
      Fujishige Satoru、Kiraly Tamas、Makino Kazuhisa、Takazawa Kenjiro、Tanigawa Shin-ichi
    • 雑誌名

      Journal of Combinatorial Theory, Series B

      巻: 157 ページ: 294-345

    • DOI

      10.1016/j.jctb.2022.07.005

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Algorithms for coloring reconfiguration under recolorability digraphs2022

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Fujii, Yuni Iwamasa, Kei Kimura, Akira Suzuki
    • 雑誌名

      Leibniz International Proceedings in Informatics

      巻: 248

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neighborhood Persistency of the Linear Optimization Relaxation of Integer Linear Optimization2022

    • 著者名/発表者名
      Kei Kimura, Kotaro Nakayama
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13526 ページ: 312-323

    • DOI

      10.1007/978-3-031-18530-4_23

    • ISBN
      9783031185298, 9783031185304
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Online Scheduling on Identical Machines with a Metric State Space2022

    • 著者名/発表者名
      Hiromichi Goko, Akitoshi Kawamura, Yasushi Kawase, Kazuhisa Makino, Hanna Sumita
    • 雑誌名

      LIPICS STACS2022

      巻: 219

    • 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] Maximally Satisfying Lower Quotas in the Hospitals/Residents Problem with Ties and Incomplete Lists2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Makino, Shuichi Miyazaki, Yu Yokoi
    • 雑誌名

      LIPICS STACS2022

      巻: 219

    • 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] Generating clause sequences of a CNF formula2021

    • 著者名/発表者名
      Kristof Berczi, Endre Boros, Ondrej Cepek, Khaled M. Elbassioni, Petr Kucera, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      Theor. Comput. Sci.

      巻: 856 ページ: 68-74

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2020.12.021

    • 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] The Steiner Problem for Count Matroids2020

    • 著者名/発表者名
      Tibor Jordan, Yusuke Kobayashi, Ryoga Mahara, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12126 ページ: 330-342

    • DOI

      10.1007/978-3-030-48966-3_25

    • ISBN
      9783030489656, 9783030489663
    • 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] Approximating minimum representations of key Horn functions2020

    • 著者名/発表者名
      Krisof Berczi, Endre Boros, Ondrej Cepek, Petr Kucera, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      International Symposium on Artificial Intelligence and Mathematics

    • 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] On Expressing Majority as a Majority of Majorities2020

    • 著者名/発表者名
      Christian Engels, Mohit Garg ,Kazuhisa Makin, Anup Rao
    • 雑誌名

      SIAM J. Discret. Math.

      巻: 34 号: 1 ページ: 730-741

    • DOI

      10.1137/18m1223599

    • 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 Vertices of Covering Polyhedra with Totally Unimodular Constraint Matrices2020

    • 著者名/発表者名
      Khaled M. Elbassioni, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      SIAM J. Discret. Math.

      巻: 34 号: 1 ページ: 843-864

    • DOI

      10.1137/18m1198995

    • 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] Online Knapsack Problems with a Resource Buffer2019

    • 著者名/発表者名
      Xin Han, Yasushi Kawase, Kazuhisa Makino, Haruki Yokomaku
    • 雑誌名

      ISAAC 2019, LIPIcs

      巻: 149

    • 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] Oracle-Based Primal-Dual Algorithms for Packing and Covering Semidefinite Programs2019

    • 著者名/発表者名
      Khaled M. Elbassioni, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      ESA 2019, LIPIcs

      巻: 144

    • 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] Online knapsack problem under concave functions2019

    • 著者名/発表者名
      Xin Han, Qinyang Chen, Kazuhisa Makino
    • 雑誌名

      Theor. Comput. Sci.

      巻: 786 ページ: 88-95

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2018.03.025

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 遷移可能性制約をもつ彩色遷移問題2022

    • 著者名/発表者名
      木村慧
    • 学会等名
      学術変革(B)「組合せ遷移」セミナー・勉強会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] マルチエージェント経路探索のための厳密アルゴリズムの改良2022

    • 著者名/発表者名
      木村慧
    • 学会等名
      2022年度人工知能学会全国大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 整数最適化の線形緩和における近傍永続性2022

    • 著者名/発表者名
      木村慧
    • 学会等名
      日本本応用数理学会 2022年度 年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチエージェント経路探索アルゴリズムの改良のための一検討2022

    • 著者名/発表者名
      柴田航志, 木村慧, 東藤大樹, 横尾真
    • 学会等名
      SMASH22 Winter Symposium
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 多項式時間可解なHorn ILS及びTVPI ILSにおける遷移問題の拡張に関する研究2022

    • 著者名/発表者名
      重信賢直, 神山;直之,木村慧
    • 学会等名
      「組合せ遷移の展開に向けた計算機科学・工学・数学によるアプローチの融合」, 組合せ遷移の学生シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Quantaloidal approach to constraint satisfaction2021

    • 著者名/発表者名
      Soichiro Fujii, Yuni Iwamasa, Kei Kimura
    • 学会等名
      The 4th International Conference on Applied Category Theory
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Monotone Dualization and Related Topics2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuhisa Makino
    • 学会等名
      The Fourteenth International Frontiers of Algorithmics Workshop
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

URL: 

公開日: 2019-07-04   更新日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi