省メモリ計算モデル上でのアルゴリズム設計技法の開発

• 研究課題/領域番号: 23300001
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 情報学基礎
• 研究機関: 北陸先端科学技術大学院大学
• 研究代表者: 浅野 哲夫 北陸先端科学技術大学院大学, 学長 (90113133)
• 研究分担者: 上原 隆平 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 教授 (00256471) ; 大舘 陽太 北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 助教 (80610196)
• 研究期間 (年度): 2011-04-01 – 2015-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2014年度)
• 配分額: 18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円); 2014年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2013年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円); 2012年度: 4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円); 2011年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
• キーワード: アルゴリズム / 省メモリアルゴリズム / 計算幾何学 / グラフ理論 / 画像処理 / 深さ優先探索 / アルゴリズム設計 / トレードオフ / 直近上位要素発見問題 / 最短経路発見問題 / 省メモリ / 作業領域 / 計算複雑度

研究成果の概要

近年の計算機環境は著しい変化を遂げている．計算機の性能が上がるにつれ，より大きな規模の問題が解けるようになり，いわゆるビッグデータ処理が注目を集めているところである．このように問題のサイズは大きくなる一方であるが，データサイズが大きすぎて主記憶に収まりきらないという問題がある．そのために省メモリのアルゴリズムが要求されるが，この分野の研究は始まったばかりである．本研究では，計算幾何学に焦点をあてつつ，グラフ理論の諸問題に対する省メモリアルゴリズム，２値画像処理に対する効率の良いアルゴリズムを開発した．

研究成果

• [雑誌論文] Memory-constrained algorithms for simple polygons (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Asano, Kevin Buchin, Maike Buchin, Matias Korman, Wolfgang Mulzer, Gunter Rote, Andre Schulz
  • 雑誌名: Comput. Geom. 巻: 46(8) 号: 8 ページ: 959-969
  • DOI: 10.1016/j.comgeo.2013.04.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Small-Space Algorithm for Removing Small Connected Components from a Binary Image (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Asano, Revant Kumar
  • 雑誌名: IEICE Transactions 巻: 96-A(6) ページ: 1044-1050
  • NAID: 10031193788
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reporting All Segment Intersections Using an Arbitrary Sized Work Space (2013)
  • 著者名/発表者名: Matsuo Konagaya, Tetsuo Asano
  • 雑誌名: IEICE Transactions 巻: ９６ーA(6) ページ: 1066-1071
  • NAID: 10031193791
  • 査読あり
• [雑誌論文] Algorithm for Reporting All Segment Intersections Using Work Space of Arbitrary Size (2012)
  • 著者名/発表者名: Matsuo Konagaya
  • 雑誌名: IEICE Trans. EA 巻: 1 ページ: 1-1
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Small-Space Algorithm for Removing Small Connected Components from a Binary Image (2012)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Asano
  • 雑誌名: IEICE Trans. EA 巻: 1 ページ: 1-1
  • NAID: 10031193788
  • 査読あり
• [雑誌論文] NP-completeness of generalized Kaboozle (2012)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Asano, Erik D. Demaine, Martin L. Demaine, Ryuhei Uehara
  • 雑誌名: Journal of Information Processing 巻: 20 号: 3 ページ: 713-718
  • DOI: 10.2197/ipsjjip.20.713
  • NAID: 130002116381
  • ISSN: 1882-6652
  • 査読あり
• [雑誌論文] Faster Computation of the Robinson-Foulds Distance between Phylogenetic Networks (2012)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Asano, Jesper Jansson, Kunihiko Sadakane, Ryuhei Uehara, Gabriel Valiente
  • 雑誌名: Information Sciences 巻: 197 ページ: 77-90
  • DOI: 10.1016/j.ins.2012.01.038
  • NAID: 120003184350
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-place Algorithm for Erasing a Connected Component in a Binary Image (2012)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Asano
  • 雑誌名: Theory of Computing Systems 巻: 50(1) 号: 1 ページ: 111-123
  • DOI: 10.1007/s00224-011-9335-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] In-place Algorithm for Erasing a Connected Component in a Binary Image (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Asano
  • 雑誌名: Theory of Computing 巻: 50 ページ: 111-123
  • 査読あり
• [雑誌論文] Constant-Work-Space Algorithms for Geometric Problems (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Asano, 他3名
  • 雑誌名: J.of Computational Geometry 巻: 2 ページ: 46-68
  • 査読あり
• [学会発表] Depth-First Search Using O(n) Bits (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Asano, T. Izumi, M. Kiyomi, M. Konagaya, H. Ono, Y. Otachi, P. Schweitzer, J. Tarui, R. Uehara
  • 学会等名: The 25th International Symposium on Algorithms and Computation
  • 発表場所: Jeonju, Korea
  • 年月日: 2014-12-17
• [学会発表] O(√n)-Space and Polynomial-Time Algorithm for Planar Directed Graph Reachability (2014)
  • 著者名/発表者名: T. Asano, D.G. Kirkpatrick, K. Nakagawa, O. Watanabe
  • 学会等名: 39th International Symposium on Mathematical Foundation of Computer Science
  • 発表場所: Budapest, Hungary
  • 年月日: 2014-08-25
• [学会発表] Priority Queues and Sorting for Read-Only Data (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Asano, Amr Elmasry, Jyrki Katajainen
  • 学会等名: TAMC
  • 発表場所: Hong Kong, China
• [学会発表] Time-Space Tradeoffs for All-Nearest-Larger-Neighbors Problems (2013)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Asano, David G. Kirkpatrick
  • 学会等名: WADS
  • 発表場所: London, Canada
• [学会発表] Memory-Constrained Algorithms for Simple Polygons (2012)
  • 著者名/発表者名: T.Asano, 他6名
  • 学会等名: European Workshop on Computational Geometry
  • 発表場所: アッシジ,イタリア
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] A New Framework for Connected Components Labeling of Binary Images (2012)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Asano
  • 学会等名: 15th International Workshop on Combinatorial Image Analysis
  • 発表場所: Austin, USA
• [学会発表] Small Work Space Algorithms for Some Basic Problems on Binary Images (2012)
  • 著者名/発表者名: Tetsuo Asano
  • 学会等名: 15th International Workshop on Combinatorial Image Analysis
  • 発表場所: Austin, USA
• [学会発表] Memory-Constrained Algorithms for Shortest Path Problem (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Asano, B.Doerr
  • 学会等名: Canadian Conference on Computational Geometry
  • 発表場所: トロント,カナダ
  • 年月日: 2011-08-11
• [学会発表] Nearest Larger Neighbors Problem and Memory-Constrained Algorithms (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Asano
  • 学会等名: International Workshop on Combinatorial Algorithms
  • 発表場所: ビクトリア,カナダ(招待講演)
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Designing Algorithms with Limited Work Space (2011)
  • 著者名/発表者名: T.Asano
  • 学会等名: 8th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation
  • 発表場所: 調布,日本(招待講演)
  • 年月日: 2011-05-23