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非線形制約をもつ整数計画問題に対する理論保証付き近似解法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 24500002
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
研究機関東京工業大学 (2015)
東北大学 (2012-2014)

研究代表者

塩浦 昭義  東京工業大学, 社会理工学研究科, 准教授 (10296882)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
5,330千円 (直接経費: 4,100千円、間接経費: 1,230千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード整数計画問題 / 非線形関数 / アルゴリズム / 離散最適化 / 離散凸解析 / 非線形計画問題 / 近似アルゴリズム / 離散凸関数 / 組合せ最適化
研究成果の概要

本研究では,非線形な不等式制約の下で非線形関数を最大化するという整数計画問題に対し,解の精度および計算時間に関する理論的な保証を与える近似解法を開発することを目指した.本研究の主結果として,ナップサック制約の下で1つのM凹関数を最大化するという問題に対し,制約が複数個の場合でも,連続緩和アプローチを用いて任意の精度の近似解を多項式時間で求められることを示した.また,目的関数が2つのM凹関数の和の場合には,ラグランジュ緩和アプローチを用いて任意の精度の近似解が得られることを示した.

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] ヨーク大学(英国)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Time bounds for iterative auctions: a unified approach by discrete convex analysis2016

    • 著者名/発表者名
      K. Murota, A. Shioura, and Z. Yang
    • 雑誌名

      Discrete Optimization

      巻: 19 ページ: 36-62

    • DOI

      10.1016/j.disopt.2016.01.001

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] EQUILIBRIUM, AUCTION, AND GENERALIZED GROSS SUBSTITUTES AND COMPLEMENTS2015

    • 著者名/発表者名
      A. Shioura and Z. Yang
    • 雑誌名

      日本オペレーションズ・リサーチ学会論文誌

      巻: 58 号: 4 ページ: 410-435

    • DOI

      10.15807/jorsj.58.410

    • NAID

      130005108556

    • ISSN
      0453-4514, 2188-8299
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stability and competitive equilibria in multi-unit trading networks with discrete concave utility functions2015

    • 著者名/発表者名
      Ikebe Y. T, Sekiguchi, Y., Shioura, A. and Tamura, A.
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 32 号: 2 ページ: 373-410

    • DOI

      10.1007/s13160-015-0175-7

    • NAID

      210000181655

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Gross Substitutes Condition and Discrete Concavity for Multi-Unit Valuations: A Survey2015

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Shioura and Akihisa Tamura
    • 雑誌名

      Journal of Operations Research Society of Japan

      巻: 58 ページ: 61-103

    • NAID

      130005067217

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Decomposition Algorithms for Submodular Optimization with Applications to Parallel Machine Scheduling with Controllable Processing Times2015

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Shioura, Natalia V. Shakhlevich, and Vitaly A. Strusevich
    • 雑誌名

      Mathematical Programming

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 495-534

    • DOI

      10.1007/s10107-014-0814-9

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Polynomial-Time Approximation Schemes for Maximizing Gross Substitutes Utility under Budget Constraints2015

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Shioura
    • 雑誌名

      Mathematics of Operations Research

      巻: 40 号: 1 ページ: 171-191

    • DOI

      10.1287/moor.2014.0668

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dijkstra's algorithm and L-concave function maximization2014

    • 著者名/発表者名
      K. Murota and A. Shioura
    • 雑誌名

      Mathematical Programming, Series A

      巻: 145 号: 1-2 ページ: 163-177

    • DOI

      10.1007/s10107-013-0643-2

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Submodular Optimization Approach to Bicriteria Scheduling Problems with Controllable Processing Times on Parallel Machines2013

    • 著者名/発表者名
      Natalia V. Shakhlevich, Akiyoshi Shioura, and Vitaly A. Strusevich
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Discrete Mathematics

      巻: 27 号: 1 ページ: 186-204

    • DOI

      10.1137/110843836

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Matroid rank functions and discrete concavity2012

    • 著者名/発表者名
      A. Shioura
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 29 号: 3 ページ: 535-546

    • DOI

      10.1007/s13160-012-0082-0

    • NAID

      10031126882

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] L凸関数の最小化アルゴリズム:離散凸解析と諸分野との繋がり2015

    • 著者名/発表者名
      塩浦昭義
    • 学会等名
      第27回RAMPシンポジウム
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス(静岡県浜松市)
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Exact Bounds for Steepest Descent Algorithms of L-convex Function Minimization2015

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Shioura
    • 学会等名
      22nd International Symposium on Mathematical Programming
    • 発表場所
      Wyndham Grand Pittsburgh Downtown (Pittsburgh, USA)
    • 年月日
      2015-07-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Speed Scaling Scheduling Viewed from Submodular Optimization2015

    • 著者名/発表者名
      塩浦昭義
    • 学会等名
      応用数理学会研究部会連合発表会
    • 発表場所
      明治大学中野キャンパス(東京都中野区)
    • 年月日
      2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Energy Optimization in Speed Scaling Models via Submodular Optimization2014

    • 著者名/発表者名
      塩浦昭義
    • 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
      崇城大学(熊本県熊本市)
    • 年月日
      2014-12-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Computing the Convex Closure of Discrete Convex Functions2012

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Shioura
    • 学会等名
      21st International Symposium on Mathematical Programming
    • 発表場所
      TU Berlin (Berlin, Germany)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Minimization Algorithms for Discrete Convex Functions2012

    • 著者名/発表者名
      Akiyoshi Shioura
    • 学会等名
      RIMS Workshop on Discrete Convexity and Optimization
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所 (京都市左京区)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dijkstra algorithm viewed from discrete convex analysis

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Murota, Akiyoshi Shioura
    • 学会等名
      8th Japanese-Hungarian Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications
    • 発表場所
      Pannon University (Veszprem, Hungary)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] L凸関数の最小化:離散凸解析から広がる世界

    • 著者名/発表者名
      塩浦昭義
    • 学会等名
      研究集会「最適化の理論と応用 -- 未来を担う若手研究者の集い2013 --
    • 発表場所
      筑波大学(茨城県つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [図書] 離散凸解析と最適化アルゴリズム2013

    • 著者名/発表者名
      室田一雄,塩浦昭義
    • 出版者
      朝倉書店
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2022-02-07  

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