汎用的なネットワーク設計問題に対するアルゴリズムの研究

• 研究課題/領域番号: 20700008
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 情報学基礎
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 福永 拓郎 京都大学, 大学院・情報学研究科, 助教 (60452314)
• 研究期間 (年度): 2008 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2011年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2010年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2009年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2008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: グラフアルゴリズム / 数理計画 / 連結性 / 反復丸め法 / グラフ向き付け / 組合せ最適化 / 線形計画法 / グラフ・ネットワーク / 近似アルゴリズム / ネットワーク設計 / 次数制約 / グラフ分割 / 劣モジュラ関数 / 線形計画 / グラフ理論 / 整数フロー / ネットワークフロー

研究概要

ネットワーク設計問題とは,安定的で効率の良いネットワークを構築したり制御したりすることをモデル化した組合せ最適化問題の一種である.本研究では,ネットワーク設計における様々な課題を汎用的な組合せ最適化問題としてモデル化し,その数理的性質の解析とアルゴリズム開発を行った.特に,連結度制約と次数制約を持つネットワーク設計問題,劣モジュラシステム分割問題,集合間連結性に関する要求を持つグラフの向き付け問題,供給点配置問題などの問題について新たな成果を得た.

研究成果

• [雑誌論文] Divide-and-conquer algorithms for partitioning hypergraphs and submodular systems (2012)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Okumoto, Takuro Fukunaga, Hiroshi Nagamochi
  • 雑誌名: Algorithmica 巻: 62 号: 3-4 ページ: 787-806
  • DOI: 10.1007/s00453-010-9483-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximating minimum cost source location problems with local vertex-connectivity demands (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: Proceedings of the 8th Annual Conference on The ory and Applications of Models of Computation, Lecture Notes in Computer Science 巻: 6648 ページ: 428-439
  • DOI: 10.1007/978-3-642-20877-5_42
  • ISBN: 9783642208768, 9783642208775
  • 査読あり
• [雑誌論文] All 4-edge-connected HHD-free graphs areZ3-connected (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: Graphs and Combinatorics 巻: 27 号: 5 ページ: 647-659
  • DOI: 10.1007/s00373-010-0995-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] FPTAS's for some cut problems in weighted trees (2010)
  • 著者名/発表者名: Mingyu Xiao, Takuro Fukunaga, Hiroshi Nagamochi
  • 雑誌名: Proceedings of the 4th International Frontiers of Algorithmics Workshop, Lecture Notes in Computer Science 巻: 6213 ページ: 210-221
  • DOI: 10.1007/978-3-642-14553-7_21
  • ISBN: 9783642145520, 9783642145537
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computing minimum multiway cuts in hypergraphs from hypertree packings, Lecture Notes in Computer Science (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: Proceedings of the14th Conference on Integer Programming and Combinatorial Optimization 巻: 6080 ページ: 15-28
  • DOI: 10.1007/978-3-642-13036-6_2
  • ISBN: 9783642130359, 9783642130366
  • 査読あり
• [雑誌論文] Network design with weighted degree constraints (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga, Hiroshi Nagamochi
  • 雑誌名: Discrete Optimization 巻: 7 号: 4 ページ: 246-255
  • DOI: 10.1016/j.disopt.2010.05.004
  • NAID: 120002511312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computing minimum multiway cuts in hypergraphs from hypertree packings (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science : Proceedings of the 14th Conference on Integer Programming and Combinatorial Optimization 6080巻 ページ: 15-28
  • NAID: 110008000721
  • 査読あり
• [雑誌論文] Network design with weighted degree constraints (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga, Hiroshi Nagamochi
  • 雑誌名: Discrete Optimization 7巻 ページ: 246-255
  • NAID: 120002511312
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computing minimum multiway cuts in hypergraphs from hypertree packings (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science : Proceedings of the 14th Conference on Integer Programming and Combinatorial Optimization 巻: 6080 ページ: 15-28
  • NAID: 110008000721
  • 査読あり
• [雑誌論文] FPTAS's for some cut problems in weighted trees (2010)
  • 著者名/発表者名: Mingyu Xiao, Takuro Fukunaga, Hiroshi Nagamochi
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science : Proceedings of the 4th International Frontiers of Algorithmics Workshop 巻: 6213 ページ: 210-221
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computing minimum multiway cuts in hypergraphs from hypertree packings (2010)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 雑誌名: 電子情報学会信学技報 巻: 110 ページ: 55-62
  • NAID: 110008000721
• [雑誌論文] Graph orientations with set connectivity requirements (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: 20th International Symposium on Algorithms and Computation, Lecture Notes in Computer Science 巻: 5878 ページ: 265-274
  • DOI: 10.1007/978-3-642-10631-6_28
  • NAID: 120004247255
  • ISBN: 9783642106309, 9783642106316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eulerian detachments with localedge-connectivity (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga, Hiroshi Nagamochi
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 巻: 157 号: 4 ページ: 691-698
  • DOI: 10.1016/j.dam.2008.08.001
  • NAID: 110004824076
  • 査読あり
• [雑誌論文] Network design with edge-connectivity and degree constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga, Hiroshi Nagamochi
  • 雑誌名: Theory of Computing Systems 巻: 45 号: 3 ページ: 512-532
  • DOI: 10.1007/s00224-008-9149-3
  • NAID: 120001712074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Divide-and-conquer algorithms for partitioning hypergraphs and submodular systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Okumoto, Takuro Fukunaga, Hiroshi Nagamochi
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science : Proceedings of the 20th International Symposium on Algorithms and Computation 5878巻 ページ: 55-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] Eulerian detachments with local edge-connectivity (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga, Hiroshi Nagamochi
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 157 ページ: 691-698
  • NAID: 110004824076
  • 査読あり
• [雑誌論文] Network design with edge-connectivity and degree constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga, Hiroshi Nagamochi
  • 雑誌名: Theory of Computing Systems 45巻 ページ: 512-532
  • NAID: 120001712074
  • 査読あり
• [雑誌論文] Network design with edge-connectivity and degree constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: Theory of Computing Systems 45 ページ: 512-532
  • NAID: 120001712074
  • 査読あり
• [雑誌論文] All 4-edge-connected HHD-free graphs are Z_3-connected (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: Proceedings of 6th Japanese-Hungarian Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications ページ: 65-74
• [雑誌論文] Graph Orientations with Set Connectivity Requirements (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science : Proceedings of the 20th International Symposium on Algorithms and Computation 5878 ページ: 265-274
  • NAID: 120004247255
  • 査読あり
• [雑誌論文] Divide-and-Conquer Algorithms for Partitioning Hypergraphs and Submodular Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Okumoto
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science: Proceedings of the 20th International Symposium on Algorithms and Computation 5878 ページ: 55-64
  • 査読あり
• [雑誌論文] 劣モジュラシステム分割問題に対するアルゴリズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 奥本和正
  • 雑誌名: 電子情報学会信学技報 109 ページ: 7-14
• [雑誌論文] Eulerian Detachments with Local Edge-Connectivity (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 157 ページ: 691-698
  • NAID: 110004824076
  • 査読あり
• [雑誌論文] Network design with weighted degree constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 雑誌名: Proceedings of Third Annual Workshop on Algorithms and Computation, Lecture Notes in Computer Science 5431 ページ: 214-225
  • NAID: 120002511312
  • 査読あり
• [学会発表] Approximating minimum cost source location problems with local vertex-connectivity demands (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 学会等名: 7th Hungarian-Japanese Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications
  • 発表場所: 京都大学(京都府)
  • 年月日: 2011-05-31
• [学会発表] Approximating minimum cost sourcelocation problems with local vertex-connectivity demands (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 学会等名: 8th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation
  • 発表場所: 電気通信大学,東京
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Approximating minimum cost source location problems with local vertex-connectivity demands (2011)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 学会等名: 8th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation
  • 発表場所: 電気通信大学(東京都)
  • 年月日: 2011-05-25
• [学会発表] Algorithm for partitioning hypergraphs and submodular systems (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 学会等名: SIAMConferenceonDiscreteMathematics
  • 発表場所: HyattRegencyAustin, Texas, USA
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] Algorithm forpartitioning hypergraphs and submodularsystems (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 学会等名: SIAM Conference on DiscreteMathematics
  • 発表場所: HyattRegency Austin, Texas, USA
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] Algorithm for partitioning hypergraphs and submodular systems (2010)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: Submodular Functions within SIAM Conference on Discrete Mathematics
  • 発表場所: Hyatt Regency Austin, Austin, Texas, USA
  • 年月日: 2010-06-17
• [学会発表] Computing minimum multiway cuts in hypergraphs from hypertree packings (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 学会等名: 14th Conferenceon Integer Programming and Combinatorial Optimization
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] Computing minimum multiway cuts in hypergraphs from hypertree packings (2010)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 学会等名: 14th Conference on Integer Programming and Combinatorial Optimization
  • 発表場所: Lausanne,Switzerland
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] Computing minimum multiway cuts in hypergraphs from hypertree packings (2010)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 14th Conference on Integer Programming and Combinatorial Optimization
  • 発表場所: Lausanne, Switzerland
  • 年月日: 2010-06-11
• [学会発表] Computing minimum multiway cuts in hypergraphs from hypertree Packings (2010)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 立命館大学びわこ・くさつキャンパス,京都
  • 年月日: 2010-04-22
• [学会発表] Computing minimum multiway cuts in hypergraphs from hypertree packings (2010)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 電子情報通信学会コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 立命館大学 びわこ・くさつキャンパス,滋賀県
  • 年月日: 2010-04-22
• [学会発表] Divide-and-conquer algorithms for partitioningh ypergraphs and submodular systems (2009)
  • 著者名/発表者名: Kazumasa Okumoto, Takuro Fukunaga
  • 学会等名: 20th International Symposium on Algorithms and Computation
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Graph orientations with set connectivity requirements (2009)
  • 著者名/発表者名: Takuro Fukunaga
  • 学会等名: 20st International Symposium on Algorithms and Computation
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Divide-and-Conquer Algorithms for Partitioning Hypergraphs and Submodular Systems (2009)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 20th International Symposium on Algorithms and Computation
  • 発表場所: Ala Moana Hotel, Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Graph Orientations with Set Connectivity Requirements (2009)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 21st International Symposium on Algorithms and Computation
  • 発表場所: Ala Moana Hotel, Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] ハイパーグラフの分割問題 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 日本オペレーションズ・リサーチ学会第21回RAMPシンポジウム
  • 発表場所: 島根県松江市くにびきメッセ
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] ハイパーグラフの分割問題, 日本オペレーションズ・リサーチ学会 (2009)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 第21回RAMPシンポジウム
  • 発表場所: 島根県松江市くにびきメッセ
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] All 4-edge-connected HHD-free graphs are Z_3-connected (2009)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 6th Japanese-Hungarian Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 2009-05-18
• [学会発表] 劣モジュラシステム分割問題に対するアルゴリズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 電子情報学会コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 京都大学数理解析研究所,京都
  • 年月日: 2009-04-17
• [学会発表] 劣モジュラシステム分割問題に対するアルゴリズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 電子情報学会コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 京都大学数理解析研究所
  • 年月日: 2009-04-17
• [学会発表] Network Design with Weighted Degree Constraints (2009)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: Third Annual Workshop on Algorithms and Computation
  • 発表場所: Indian Statistical Institute, India
  • 年月日: 2009-02-20
• [学会発表] Network Design with Weighted Degree Constraints (2008)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: Kyoto RIMS Workshop on Combinatorial Optimization and Discrete Algorithms
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2008-06-09
• [学会発表] Network Design with Weighted Degree Constraints (2008)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 情報処理学会アルゴリズム研究会
  • 発表場所: 東京農工大学
  • 年月日: 2008-05-27
• [学会発表] Network Design with WeightedDegree (2008)
  • 著者名/発表者名: 醜五郎
  • 学会等名: 情報処理学会アルゴリズム研究会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2008-05-27
• [学会発表] Network Design with Weighted Degree (2008)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: 情報処理学会アルゴリズム研究会
  • 発表場所: 東京農業大学
  • 年月日: 2008-05-27
• [学会発表] Network Design with Weighted Degree Constraints (2008)
  • 著者名/発表者名: 福永拓郎
  • 学会等名: KyotoRIMSWorkshoponCombinatorialOptimizationandDiscreteAlgorithms
  • 発表場所: 京都大学数理解析研究所,京都
• [備考]
  • URL: http://hdl.handle.net/2433/128835
• [備考]
  • URL: http://hdl.handle.net/2433/87748