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錐最適化における新たなパラダイム:二重非負値行列錐上の最適化とソフトウェアの開発

研究課題

研究課題/領域番号 23310099
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 社会システム工学・安全システム
研究機関筑波大学

研究代表者

吉瀬 章子  筑波大学, システム情報系, 教授 (50234472)

研究分担者 山本 芳嗣  筑波大学, システム情報系, 教授 (00119033)
久野 誉人  筑波大学, システム情報系, 教授 (00205113)
繁野 麻衣子  筑波大学, システム情報系, 准教授 (40272687)
八森 正泰  筑波大学, システム情報系, 准教授 (00344862)
連携研究者 藤沢 克樹  九州大学, 数理学研究院, 教授 (40303854)
山下 真  東京工業大学, 情報理工学研究科, 准教授 (20386824)
脇 隼人  九州大学, 数理学研究院, 准教授 (00567597)
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 *注記
11,050千円 (直接経費: 8,500千円、間接経費: 2,550千円)
2013年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2012年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2011年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
キーワード錐最適化 / 二重非負値行列錐 / 半正定値緩和問題 / 共正値緩和問題 / 内点法 / 組合せ最適化 / 半正定値計画問題 / 二重非負値計画問題 / 凸最適化 / 自己整合障壁関数
研究成果の概要

本研究は,錐最適化問題の1つである「二重非負値行列錐上の最適化問題」に対する新規性の高いアルゴリズムを提案することを目的としている.錐最適化問題とは,線形計画問題や,半正定値計画問題を含む,幅広い凸最適化問題である.近年組合せ最適化問題に対する半正定値緩和の有効性が数多く報告され,商用ソフトウェアも開発されているが,申請者らの最近の実験で,この緩和をより厳しくした二重非負値緩和が,極めて強力であることが分かった.ただし既存のアルゴリズムでは現実的な時間内でこの緩和問題を解くことが困難であるため,新しい発想に基づくアルゴリズムを提案し,その実装と高速化に取り組んだ.

報告書

(4件)
  • 2014 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 2012 実績報告書
  • 2011 実績報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (11件) (うちオープンアクセス 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (20件) (うち招待講演 5件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] An LP based algorithm to test copositivity2015

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Tanaka and Akiko Yoshise
    • 雑誌名

      PACIFIC JOURNAL OF OPTIMIZATION

      巻: 11 ページ: 101-120

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 円パッキング問題に対する半正定値緩和解の改良に関する考察2015

    • 著者名/発表者名
      横尾知孝、田中彰浩、吉瀬章子
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「最適化:モデリングとアルゴリズム」

      巻: 27 ページ: 95-107

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 非対称錐上の最適化問題に対する非許容型主内点法2014

    • 著者名/発表者名
      松川恭明、吉瀬章子
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「最適化:モデリングとアルゴリズム」

      巻: 26 ページ: 106-121

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 対称錐ではない凸錐上の最適化問題 -錐最適化と行列の非負性に関するいくつかの話題2014

    • 著者名/発表者名
      吉瀬章子
    • 雑誌名

      システム/情報/制御

      巻: 59 ページ: 27-32

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] 病床自動割当システムの作成2013

    • 著者名/発表者名
      鵜飼孝盛、吉瀬章子
    • 雑誌名

      オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学

      巻: 58 ページ: 634-645

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Primal Barrier Function Phase-I Algorithm for Nonsymmetric Conic Optimization Problems2013

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Matsukawa
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート

      巻: 306 ページ: 32-40

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] Virtual Machine Packing Algorithms for Lower Power Consumption2012

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Takahashi
    • 雑誌名

      4th IEEE International Conference on Cloud Computing Technology and Science

      巻: 4 ページ: 161-168

    • DOI

      10.1109/cloudcom.2012.6427493

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 対称錐ではない凸錐上の最適化問題  -完全正値行列錐と共正値行列錐にまつわるいくつかの話題-2012

    • 著者名/発表者名
      松川恭明
    • 雑誌名

      RAMPシンポジウム予稿集

      巻: 24 ページ: 69-85

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] 高校生が挑む『●●をうまく決めて■■を最小に』2012

    • 著者名/発表者名
      吉瀬章子
    • 雑誌名

      オペレーションズ・リサーチ

      巻: 57 ページ: 211-217

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [雑誌論文] A Primal Barrier Function Phase I Algorithm for Nonsymmetric Conic Optimization Problems,2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Matsukawa
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 29 号: 3 ページ: 499-517

    • DOI

      10.1007/s13160-012-0081-1

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Complementarity Problems over Symmetric Cones: A Survey of Recent Developments in Several Aspects2011

    • 著者名/発表者名
      Akiko Yoshise
    • 雑誌名

      Handbook on Semidefinite, Conic and Polynomial Optimization

      巻: 1 ページ: 339-376

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] An LP based algorithm to test copositivity2014

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Tanaka and Akiko Yoshise
    • 学会等名
      SIAM Optimization 2014
    • 発表場所
      San Diego, U.S.A.
    • 年月日
      2014-05-19 – 2014-05-22
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 円パッキング問題に対する半正定値緩和解の改良に関する考察2014

    • 著者名/発表者名
      横尾知孝、田中彰浩、吉瀬章子
    • 学会等名
      研究集会「最適化:モデリングとアルゴリズム」
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都)
    • 年月日
      2014-03-25 – 2014-03-26
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] An LP based algorithm to test copositivity2013

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Tanaka and Akiko Yoshise
    • 学会等名
      ICOTA 2013
    • 発表場所
      Taipei, Taiwan
    • 年月日
      2013-12-16
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] An LP based algorithm to test copositivity2013

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Tanaka and Akiko Yoshise
    • 学会等名
      ICCOPT 2013
    • 発表場所
      Lisbon, Portugal
    • 年月日
      2013-07-27 – 2013-08-01
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非対称錐上の最適化問題に対する非許容型主内点法2013

    • 著者名/発表者名
      松川恭明
    • 学会等名
      研究集会「最適化:モデリングとアルゴリズム」
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 行列の共正値性を判定する新しいアルゴリズムの提案2013

    • 著者名/発表者名
      田中彰浩
    • 学会等名
      研究集会「最適化:モデリングとアルゴリズム」
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 円パッキング問題に対する半正定値緩和に関する考察2013

    • 著者名/発表者名
      吉瀬章子
    • 学会等名
      研究集会「最適化:モデリングとアルゴリズム」
    • 発表場所
      統計数理研究所
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 行列の共正値性を判定する新しいアルゴリズムの提案2013

    • 著者名/発表者名
      田中彰浩
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 非対称錐上の最適化問題に対する非許容型主内点法2013

    • 著者名/発表者名
      松川恭明
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] 筑波大学附属病院における病床割当のモデル化2013

    • 著者名/発表者名
      武林佑弥
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会, 2013/03/05
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] , "Optimization over Nonsymmetric Convex Cones Several Topics Related to the Copositive and Completely Positive Cones,"2012

    • 著者名/発表者名
      Akiko Yoshise
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Optimization and Control with Applications (OCA 2012)
    • 発表場所
      中国石油大学(中国)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimization over Nonsymmetric Convex Cones Several Topics Related to the Copositive and Completely Positive Cones2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Matsukawam Akihiro Tanaka and Akiko Yoshise
    • 学会等名
      Workshop 1 on Large Scale Conic Optimization
    • 発表場所
      National University of Singapore (Singapore)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Primal Barrier Function Phase-I Algorithm for Nonsymmetric Conic Optimization Problems2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Matsukawa
    • 学会等名
      INFORMS Annual Meeting
    • 発表場所
      Phoenix Convention Center (U.S.A.)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] , "Optimization over Nonsymmetric Convex Cones Several Topics Related to the Copositive and Completely Positive Cones2012

    • 著者名/発表者名
      Akiko Yoshise
    • 学会等名
      RAMP2012
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Primal Barrier Function Phase-I Algorithm for Nonsymmetric Conic Optimization Problems2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Matsukawa
    • 学会等名
      ISMP2012
    • 発表場所
      Technische Universität Berlin (Germany)
    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [学会発表] A Primal Barrier Function Phase-I Algorithm for Nonsymmetric Conic Optimization Problems,2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Matsukawa
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会
    • 発表場所
      防衛大学校
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] A Primal Barrier Function Phase-I Algorithm for Nonsymmetric Conic Optimization Problems2012

    • 著者名/発表者名
      Akiko Yoshise
    • 学会等名
      Graph CREST, International Workshop
    • 発表場所
      中央大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A Primal Barrier Function Phase-I Algorithm for Nonsymmetric Conic Optimization Problems2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuaki Matsukawa and Akiko Yoshise
    • 学会等名
      研究集会「最適化:モデリングとアルゴリズム」
    • 発表場所
      政策研究大学院大学
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [学会発表] 最適化モデリング人材育成の取り組み2011

    • 著者名/発表者名
      吉瀬章子
    • 学会等名
      東京大学生産技術研究所 合原先端数理モデルプロジェクトセミナー
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimization over the Doubly Nonnegative Cone2011

    • 著者名/発表者名
      Akiko Yoshise
    • 学会等名
      SIAM Conference on Optimization
    • 発表場所
      Darmstadt Conference Center, Darmstadt, Germany
    • 関連する報告書
      2011 実績報告書
  • [備考] Akiko Yoshise

    • URL

      http://infoshako.sk.tsukuba.ac.jp/~yoshise/

    • 関連する報告書
      2012 実績報告書
  • [備考] Akiko Yoshise

    • URL

      http://infoshako.sk.tsukuba.ac.jp/~yoshise/

    • 関連する報告書
      2011 実績報告書

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公開日: 2011-04-06   更新日: 2019-07-29  

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