大規模区間データの高速解析処理アルゴリズムの研究

• 研究課題/領域番号: 24700130
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 基金
• 研究分野: 知能情報学
• 研究機関: 神戸大学
• 研究代表者: 斎藤 寿樹 神戸大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (00590390)
• 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: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円); 2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円); 2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2012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: アルゴリズム / 幾何データ / ZDD / 区間データ / データ構造 / 区間グラフ / 独立集合問題 / 支配集合問題 / バイオインフォマティクス / 列挙

研究成果の概要

本研究では，幾何データおよび幾何的特徴を持つグラフに対するアルゴリズムの開発およびZDDを用いた列挙アルゴリズムの開発を行った．幾何的特徴を持つグラフに対して，区間グラフを拡張したクラスに対する新たな知見の獲得や部分表現拡張問題に対するアルゴリズムの開発，また省領域アルゴリズムの開発に成功した．また，ZDDを用いた実用的なアルゴリズムの開発，特に系統樹の列挙や避難所割当の列挙，パズルソルバーに対するアルゴリズムの開発を行った．これらに対する研究成果は査読付き論文誌および査読付き国際会議や国内研究会などで発表した．

研究成果

• [国際共同研究] University of British Columbia/Simon Fraser University(カナダ)
• [国際共同研究] MIT(米国)
• [国際共同研究] University of Wurzburg/Karlsruhe Institute of Technology(ドイツ)
• [国際共同研究] CharlesUniversity/University of West Bohemia(チェコ)
• [雑誌論文] Extending partial representations of proper and unit interval graphs (2016)
  • 著者名/発表者名: Pavel Klavik, Jan Kratochvil, Yota Otachi, Ignaz Rutter, Toshiki Saitoh, Maria Saumell, and Tomas Vyskocil
  • 雑誌名: Algorithmica 巻: to appear 号: 4 ページ: 1071-1104
  • DOI: 10.1007/s00453-016-0133-z
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Ferrers Dimension of Grid Intersection Graphs (2016)
  • 著者名/発表者名: Steven Chaplick, Pavol Hell, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, and Ryuhei Uehara
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 巻: to appear ページ: 130-135
  • DOI: 10.1016/j.dam.2015.05.035
  • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
• [雑誌論文] Swapping Labeled Tokens on Graphs (2015)
  • 著者名/発表者名: Katsuhisa Yamanaka, Erik D. Demaine, Takehiro Ito, Jun Kawahara, Masashi Kiyomi, Yoshio Okamoto, Toshiki Saitoh, Akira Suzuki, Kei Uchizawa, Takeaki Uno
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: 印刷中 ページ: 81-94
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2015.01.052
  • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Extending partial representations of subclasses of chordal graphs (2015)
  • 著者名/発表者名: Pavel Klavik, Jan Kratochvil, Yota Otachi, and Toshiki Saitoh
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: 576 ページ: 85-101
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2015.02.007
  • 査読あり / 国際共著
• [雑誌論文] Approximating the path-distance-width for AT-free graphs and graphs in related classes (2013)
  • 著者名/発表者名: Yota Otachi, Toshiki Saitoh, Katsuhisa Yamanaka, Shuji Kijima, Yoshio Okamoto, Hirotaka Ono, Yushi Uno, and Koichi Yamazaki
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 巻: -- ページ: 69-77
  • DOI: 10.1016/j.dam.2012.11.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] The complexity of the stamp folding problem (2013)
  • 著者名/発表者名: Takuya Umesato, Toshiki Saitoh, Ryuhei Uehara, Hiro Ito, and Yoshio Okamoto
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: -- ページ: 13-19
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2012.08.006
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction Algorithms for Permutation Graphs and Distance-hereditary Graphs (2013)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kiyomi, Toshiki Saitoh, and Ryuhei Uehara
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol.E96-D, No.3 ページ: 426-432
  • NAID: 110007995584
  • 査読あり
• [雑誌論文] Subgraph Isomorphism in Graph Classes (2012)
  • 著者名/発表者名: Shuji Kijima, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, and Takeaki Uno
  • 雑誌名: Discrete Mathematics 巻: vol. 312, issue 21 号: 21 ページ: 3164-3173
  • DOI: 10.1016/j.disc.2012.07.010
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bipartite Permutation Graphs are Reconstructible (2012)
  • 著者名/発表者名: Masashi Kiyomi, Toshiki Saitoh, and Ryuhei Uehara
  • 雑誌名: Discrete Mathematics, Algorithms and Applications 巻: 4(3) 号: 03 ページ: 1-14
  • DOI: 10.1142/s1793830912500395
  • NAID: 120005316240
  • 査読あり
• [雑誌論文] Finding All Solutions and Instances of Numberlink and Slitherlink by ZDDs (2012)
  • 著者名/発表者名: Ryo Yoshinaka, Toshiki Saitoh, Jun Kawahara, Koji Tsuruma, Hiroaki Iwashita, and Shin-ichi Minato
  • 雑誌名: Algorithms 巻: vol. 5, No. 2 号: 2 ページ: 176-213
  • DOI: 10.3390/a5020176
  • 査読あり
• [学会発表] フロンティア法による「Ls in L」と「Sphinxes in Sphinx」の解の列挙 (2016)
  • 著者名/発表者名: 兼本 樹, 斎藤 寿樹
  • 学会等名: 組合せゲーム・パズル研究集会
  • 発表場所: 電気通信大学（東京都・調布市）
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] 手数が少ない場合におけるグリッド上のボロノイゲームの解析 (2016)
  • 著者名/発表者名: 杉本 晃弘，斎藤 寿樹，山口 一章，増田 澄男
  • 学会等名: 組合せゲーム・パズル研究集会
  • 発表場所: 電気通信大学（東京都・調布市）
  • 年月日: 2016-03-07
• [学会発表] Space Efficient and Output Sensitive Greedy Algorithms on Intervals (2015)
  • 著者名/発表者名: Toshiki Saitoh, Takashi Horiyama, David Kirkpatrick, Yota Otachi, Ryuhei Uehara, Yushi Uno, Katsuhisa Yamanaka
  • 学会等名: アルゴリズム研究会
  • 発表場所: 九大西新プラザ（福岡県・福岡市）
  • 年月日: 2015-09-28
• [学会発表] Swapping Colored Tokens on Graphs (2015)
  • 著者名/発表者名: Katsuhisa Yamanaka, Takashi Horiyama, David Kirkpatrick, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, Ryuhei Uehara and Yushi Uno
  • 学会等名: The 14th Workshop on Algorithms and Data Structure (WADS 2015)
  • 発表場所: Victoria, Canada
  • 年月日: 2015-08-05 – 2015-08-07
• [学会発表] Competitive Diffusion on Weighted Graphs (2015)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Ito, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, Hisayuki Satoh, Akira Suzuki, Kei Uchizawa, Ryuhei Uehara, Katsuhisa Yamanaka and Xiao Zhou
  • 学会等名: The 14th Workshop on Algorithms and Data Structure (WADS 2015)
  • 発表場所: Victoria, Canada
  • 年月日: 2015-08-05 – 2015-08-07
• [学会発表] Swapping Colored Tokens on Graphs (2015)
  • 著者名/発表者名: Katsuhisa Yamanaka, Takashi Horiyama, David Kirkpatrick, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, Ryuhei Uehara and Yushi Uno
  • 学会等名: The 14th Workshop on Algorithms and Data Structure (WADS 2015)
  • 発表場所: University of Victoria(Victoria・Canada)
  • 年月日: 2015-08-05
  • 国際学会
• [学会発表] Competitive Diffusion on Weighted Graphs (2015)
  • 著者名/発表者名: Takehiro Ito, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, Hisayuki Satoh, Akira Suzuki, Kei Uchizawa, Ryuhei Uehara, Katsuhisa Yamanaka and Xiao Zhou
  • 学会等名: The 14th Workshop on Algorithms and Data Structure (WADS 2015)
  • 発表場所: University of Victoria(Victoria・Canada)
  • 年月日: 2015-08-05
  • 国際学会
• [学会発表] Exact Algorithms for B-Bandwidth Problem with Restricted B (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Yukumoto, Toshiki Saitoh, Kazuaki Yamaguchi, and Sumio Masuda
  • 学会等名: KOREA-JAPAN Joint Workshop on Algorithms and Computation (WAAC 2014)
  • 発表場所: Okinawa, Japan
  • 年月日: 2014-07-13 – 2014-07-15
• [学会発表] Extending Partial Representations of Proper and Unit Interval Graphs (2014)
  • 著者名/発表者名: Pavel Klavík, Jan Kratochivíl, Yota Otachi, Ignaz Rutter, Toshiki Saitoh, Maria Saumell, and Tomáš Vyskočil
  • 学会等名: The 14th Scandinavian Symposium and Workshops on Algorithm Theory (SWAT 2014)
  • 発表場所: Copenhagen, Denmark
  • 年月日: 2014-07-02 – 2014-07-04
• [学会発表] Swapping Labeled Tokens on Graphs (2014)
  • 著者名/発表者名: atsuhisa Yamanaka, Erik D. Demaine, Takehiro Ito, Jun Kawahara, Masashi Kiyomi, Yoshio Okamoto, Toshiki Saitoh, Akira Suzuki, Kei Uchizawa, and Takeaki Uno
  • 学会等名: The 7th International Conference on Fun with Algorithms (FUN 2014)
  • 発表場所: Sicily, Italy
  • 年月日: 2014-07-01 – 2014-07-03
• [学会発表] Intersection Dimension of Bipartite Graphs (2014)
  • 著者名/発表者名: Steven Chaplick, Pavol Hell, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, and Ryuhei Uehara
  • 学会等名: The 11th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation (TAMC 2014)
  • 発表場所: Chennai, India
  • 年月日: 2014-04-11 – 2014-04-13
• [学会発表] 都市における避難所割当ての列挙と評価手法の研究 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中野 浩太郎，斎藤 寿樹，加藤 直樹，瀧澤 重志
  • 学会等名: 情報処理学会全国大会
  • 発表場所: 東京電機大学
• [学会発表] 都市における避難所割当ての列挙と評価 (2014)
  • 著者名/発表者名: 中野 浩太郎, 斎藤 寿樹, 瀧澤 重志, 加藤 直樹
  • 学会等名: 日本オペレーションズリサーチ学会 2014年春季研究発表会
  • 発表場所: 大阪大学
• [学会発表] ZDDを用いたExact Cover問題に対するパレート最適な解の列挙 (2014)
  • 著者名/発表者名: 松永 涼，斎藤 寿樹，近藤 広樹，中野 浩太郎
  • 学会等名: アルゴリズム研究会
  • 発表場所: 中央大学
• [学会発表] あみだくじを数え上げる省領域アルゴリズムについて (2014)
  • 著者名/発表者名: 中嶋 章裕，斎藤 寿樹，山口 一章，増田 澄男
  • 学会等名: 組合せゲーム・パズルミニ研究集会
  • 発表場所: 北陸先端科学技術大学院大学
• [学会発表] 動的計画法を用いた有向二値完全系統樹の効率のよい列挙 (2014)
  • 著者名/発表者名: 森戸 一貴, 斎藤 寿樹, 山口 一章, 増田 澄男
  • 学会等名: コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 小樽商科大学
• [学会発表] 動的計画法を用いた上界計算法による最大重みクリーク抽出アルゴリズムの提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 清水 悟司, 山口 一章, 斎藤 寿樹, 増田 澄男
  • 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: 岐阜大学
• [学会発表] 不完全データと矛盾しない有向二値完全系統樹を列挙する効率的手法 (2012)
  • 著者名/発表者名: 清見 礼, 岡本 吉央, 斎藤 寿樹
  • 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: 北海道大学
• [図書] 超高速グラフ列挙アルゴリズム－〈フカシギの数え方〉が拓く，組合せ問題への新アプローチ－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 湊 真一(編), ERATO湊離散構造処理系プロジェクト(著)（２章５章分担執筆）
  • 総ページ数: 177
  • 出版者: 森北出版
• [図書] 超高速グラフ列挙アルゴリズム－〈フカシギの数え方〉が 拓く，組合せ問題への新アプローチ－ (2015)
  • 著者名/発表者名: 湊 真一, ERATO湊離散構造処理系プロジェクト（斎藤含む）
  • 総ページ数: 192
  • 出版者: 森北出版