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一般化固有値計算による大域最適化手法

研究課題

研究課題/領域番号 26540007
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数理情報学
研究機関東京大学

研究代表者

岩田 覚  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (00263161)

研究分担者 武田 朗子  統計数理研究所, 数理・推論研究系, 教授 (80361799)
中務 佑治  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 助教 (10723554)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード数理最適化 / 大域最適化 / 一般化固有値計算 / 機械学習 / 楕円体 / 信頼領域法 / 統計的機械学習
研究成果の概要

本研究課題は,一般に効率的なアルゴリズムの設計が原理的に不可能であると言われている非凸最適化問題の中でも幾何的な背景を有する問題に焦点を絞り,その構造を利用して大域的最適解を効率的に見出すアルゴリズムを設計する手法を確立することを目的とした.特に,高次元空間中の2楕円体間の符号付き距離を次元の6乗に比例する程度の時間で計算するアルゴリズムを開発した.この手法を拡張して,一般化CDT問題に対しても同程度の計算時間で厳密解が計算できることを示した.また,信頼領域法の各反復で解かれる信頼領域部分問題が一般化固有値問題に帰着され,高速高精度に解けることを示した.

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Solving the Trust-Region Subproblem by a Generalized Eigenvalue Problem2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Adachi, Satoru Iwata, Yuji Nakatsukasa, and Akiko Takeda
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Optimization

      巻: 27 号: 1 ページ: 269-291

    • DOI

      10.1137/16m1058200

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Solving Generalized CDT Problems via Two-Parameter Eigenvalues2016

    • 著者名/発表者名
      Shinsaku Sakaue, Yuji Nakatsukasa, Akiko Takeda, and Satoru Iwata
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Optimization

      巻: 26 号: 3 ページ: 1669-1694

    • DOI

      10.1137/15100624x

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Computing the signed distance between overlapping ellipsoids2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Iwata, Yuji Nakatsukasa, Akiko Takeda
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Optimization

      巻: 25 号: 4 ページ: 2359-2384

    • DOI

      10.1137/140979654

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global Optimization Methods for Extended Fisher Discriminant Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Satoru Iwata, Yuji Nakatsukasa, Akiko Takeda
    • 雑誌名

      JMLR Workshop and Conference Proceedings

      巻: 33 ページ: 411-419

    • 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
  • [学会発表] Global Optimization via Eigenvalues2016

    • 著者名/発表者名
      中務佑治
    • 学会等名
      The Fifth IMA Conference on Numerical Linear Algebra and Optimization
    • 発表場所
      Birmingham
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Global Optimization via Eigenvalues2016

    • 著者名/発表者名
      中務佑治
    • 学会等名
      The Fifth International Conference on Continuous Optimization (ICCOPT 2016)
    • 発表場所
      政策研究大学院大学
    • 年月日
      2016-08-08
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 一般化固有値計算による大域最適化手法2016

    • 著者名/発表者名
      岩田 覚
    • 学会等名
      日本OR学会「最適化の基盤とフロンティア」研究部会
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2016-05-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非凸二次最適化の二値判別への応用2015

    • 著者名/発表者名
      武田 朗子
    • 学会等名
      第26回統計的機械学習セミナー
    • 発表場所
      統計数理研究所,東京都立川市
    • 年月日
      2015-09-11
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] A Polynomial-Time Algorithm for Nonconvex Quadratic Optimization with Two Quadratic Constraints2015

    • 著者名/発表者名
      Shinsaku Sakaue, Yuji Nakatsukasa, Akiko Takeda, and Satoru Iwata
    • 学会等名
      The 22nd International Symposium on Mathematical Programming
    • 発表場所
      Pittsburgh, USA
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solving the trust-region subproblem by a generalized eigenvalue problem2015

    • 著者名/発表者名
      Satoru Adachi, Satoru Iwata, Yuji Nakatsukasa, and Akiko Takeda
    • 学会等名
      The 22nd International Symposium on Mathematical Programming
    • 発表場所
      Pittsburgh, USA
    • 年月日
      2015-07-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Solving non-convex optimization problems via eigenvalues2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nakatsukasa
    • 学会等名
      Hong Kong-Tokyo Workshop on Scientific Computing
    • 発表場所
      国立情報学研究所,東京都千代田区
    • 年月日
      2015-04-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 2本の2次制約付き非凸2次計画問題に対する多項式時間アルゴリズム2015

    • 著者名/発表者名
      坂上晋作,中務佑治, 武田朗子, 岩田覚
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2015年春季研究発表会
    • 発表場所
      東京理科大学,東京
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Solving Nonconvex Optimization Problems by a Generalized Eigenvalue Problem2015

    • 著者名/発表者名
      Yuji Nakatsukasa
    • 学会等名
      TU Berlin Colloquium of the Modeling, Numerics, Differential Equations Group
    • 発表場所
      Berlin, ドイツ
    • 年月日
      2015-02-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nonconvex Quadratic Optimization with One or Two Constraints2015

    • 著者名/発表者名
      Akiko Takeda
    • 学会等名
      IMA Annual Program Year Workshop: Convexity and Optimization: Theory and Applications
    • 発表場所
      Minneapolis, アメリカ合衆国
    • 年月日
      2015-02-23 – 2015-02-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global Optimization Methods for Extended Fisher Discriminant Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Satoru Iwata, Yuji Nakatsukasa, Akiko Takeda
    • 学会等名
      Seventeenth International Conference on Artificial Intelligence and Statistics
    • 発表場所
      Reykyavik, アイスランド
    • 年月日
      2014-04-21 – 2014-04-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.opt.mist.i.u-tokyo.ac.jp

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] 研究室紹介 数理情報第7研究室

    • URL

      http://www.opt.mist.i.u-tokyo.ac.jp/research.html

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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