計算複雑性クラスの階層構造の理論的解明と回路設計システムの新評価法の提案

• 研究課題/領域番号: 23500018
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 情報学基礎
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 岩本 宙造 広島大学, 工学研究院, 教授 (60274495)
• 研究期間 (年度): 2011-04-28 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2011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: 計算の複雑さ

研究成果の概要

より難しい問題を解くには，より多くの計算時間や記憶領域が必要になることは直感的に明らかである．計算時間や記憶領域などの計算資源をどのくらい使用すれば，どの程度の難度の問題が解けるのかを理論的に解明するのが，計算量クラスの階層性の研究である．本研究では，非決定性回路族の深さと非決定性ゲート数の関係について調べた．その結果，ゲート数がｎの多項式，深さがlogｎの多項式の任意の非決定性回路族は，非決定性ゲート数を多項式の範囲で増やすことで，深さをO(log n)まで小さくできることを証明した．また，いくつかの組合せ問題のNP完全性・PSPACE完全性を証明した．

研究成果

• [雑誌論文] Finding the Minimum Number of Open-Edge Guards in an Orthogonal Polygon is NP-hard (2017)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E100-D
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational Complexity of Building Puzzles (2016)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto and Yuta Matsui
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E99.A 号: 6 ページ: 1145-1148
  • DOI: 10.1587/transfun.E99.A.1145
  • NAID: 130005154236
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] Visibility Problems for Manhattan Towers (2016)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto and Yusuke Kitagaki
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E99.D 号: 3 ページ: 607-614
  • DOI: 10.1587/transinf.2015FCP0007
  • NAID: 130005131813
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Computational Complexity of Generalized Golf Solitaire (2015)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E98.D 号: 3 ページ: 541-544
  • DOI: 10.1587/transinf.2014FCL0001
  • NAID: 130004841874
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Computational Complexity of Generalized Forty Thieves (2015)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto and Yuta Matsui
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E98.D 号: 2 ページ: 429-432
  • DOI: 10.1587/transinf.2014EDL8154
  • NAID: 130004841843
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational Complexity of the r-visibility Guard Set Problem for Polyominoes (2014)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto and Toshihiko Kume
  • 雑誌名: Lecture Notes in Computer Science 巻: 8845 ページ: 87-95
  • DOI: 10.1007/978-3-319-13287-7_8
  • ISBN: 9783319132860, 9783319132877
  • 査読あり
• [雑誌論文] Yosenabe is NP-complete (2014)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 雑誌名: Journal of Information Processing 巻: 22 号: 1 ページ: 40-43
  • DOI: 10.2197/ipsjjip.22.40
  • NAID: 130003394447
  • ISSN: 1882-6652
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generalized Pyramid is NP-Complete (2013)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto and Yuta Matsui
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E96.D 号: 11 ページ: 2462-2465
  • DOI: 10.1587/transinf.E96.D.2462
  • NAID: 130003385408
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Tensor Rank and Strong Quantum Nondeterminism in Multiparty Communication (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Villagra, M. Nakanishi, S. Yamashita, and Y. Nakashima
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E96.D 号: 1 ページ: 1-8
  • DOI: 10.1587/transinf.E96.D.1
  • NAID: 10031167374
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] 多面体テラインの面警備員数の上下限の改善 (2012)
  • 著者名/発表者名: 岩本宙造，蔵信卓己
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D-I 巻: J95-D ページ: 1869-1872
  • NAID: 110009517646
  • 査読あり
• [雑誌論文] Generalized Shisen-Sho is NP-Complete (2012)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Yoshihiro Wada, and Kenichi Morita
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E95.D 号: 11 ページ: 2712-2715
  • DOI: 10.1587/transinf.E95.D.2712
  • NAID: 10031142898
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finding the Minimum Number of Face Guards is NP-Hard (2012)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Yusuke Kitagaki, and Kenichi Morita
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E95.D 号: 11 ページ: 2716-2719
  • DOI: 10.1587/transinf.E95.D.2716
  • NAID: 10031142899
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Polynomial-Time Reduction from the 3SAT Problem to the Generalized String Puzzle Problem (2012)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Kento Sasaki, and Kenichi Morita
  • 雑誌名: Algorithms 巻: Vol.5, No.2 号: 2 ページ: 261-272
  • DOI: 10.3390/a5020261
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lower Bound of Face Guards of Polyhedral Terrains (2012)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Junichi Kishi, and Kenichi Morita
  • 雑誌名: Journal of Information Processing 巻: 20 ページ: 435-437
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非決定性回路族における深さと非決定性ゲート数の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩本宙造，小野優介，森田憲一，今井克暢
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 52 ページ: 1667-1677
  • NAID: 110008507999
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Polynomial-Time Reduction from the SAT Problem to the Generalized One-Person Last-and-First Game (2011)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto and Yusuke Sumida
  • 雑誌名: Advances in Computer Science and Engineering 巻: 6 ページ: 105-114
  • 査読あり
• [学会発表] Locating the Minimum Number of Guards with r-visibility in a Polyomino is NP-hard (2013)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto and Toshihiko Kume
  • 学会等名: The 16th Japan Conference on Discrete and Computational Geometry and Graphs
  • 発表場所: Tokyo
• [学会発表] Universal von Neumann Neighborhood Cellular Automata on Penrose Tilings (2013)
  • 著者名/発表者名: Kota Sato, Katsunobu Imai, and Chuzo Iwamoto
  • 学会等名: The 1st International Workshop on Applications and Fundamentals of Cellular Automata
  • 発表場所: Matsuyama
• [学会発表] Computational Complexity of String Puzzles (2012)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 学会等名: 18th Computing: the Australasian Theory Symposium (CATS 2012)
  • 発表場所: Melbourne, Australia