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決定グラフを用いた超大規模ヒッティング集合の列挙・索引化とその知識発見への応用

研究課題

研究課題/領域番号 26870011
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 情報学基礎理論
知能情報学
研究機関電気通信大学

研究代表者

戸田 貴久  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (50451159)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードヒッティング集合 / 列挙 / アルゴリズム / 二分決定グラフ / SAT / アイテムセットマイニング / 双対化 / 論理関数 / モデル検査 / AllSAT / モデル列挙 / SATソルバー / 論理関数の双対化 / ALLSAT / BDD / 並列化
研究成果の概要

本研究課題では、極小ヒッティング集合の列挙問題やその拡張問題(論理関数の双対化およびAll Solutions SAT問題)に対する実用上効率的な計算法の研究に取り組んだ。今回新たに考案した計算手法だけでなく、関連する主要な従来手法についても実装したソフトウェアを開発し、その有効性や特性を明らかにするために大規模な性能評価実験を実施した。それらの結果は誰でも利用できる形で公開している。また、知識発見への応用に向けて、本研究課題で得られた最新のソフトウェアをアイテムセットマイニング問題に適用し、実データを用いた評価実験を行い、今後の研究課題や各種の知見を得た。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件) 備考 (5件)

  • [雑誌論文] Exploiting Functional Dependencies of Variables in All Solutions SAT Solvers2017

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Toda, Takeru Inoue
    • 雑誌名

      Journal of Information Processing

      巻: 25 号: 0 ページ: 459-468

    • DOI

      10.2197/ipsjjip.25.459

    • NAID

      130005775576

    • ISSN
      1882-6652
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ZDDと列挙問題 - 最新の技法とプログラミングツール2017

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久, 斎藤寿樹, 岩下洋哲, 川原純, 湊真一
    • 雑誌名

      日本ソフトウェア科学会論文誌 コンピュータソフトウェア

      巻: -

    • NAID

      130005966815

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dualization of Boolean Functions Using Ternary Decision Diagrams2017

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Toda
    • 雑誌名

      Annals of Mathematics and Artificial Intelligence

      巻: 79 号: 1-3 ページ: 229-244

    • DOI

      10.1007/s10472-016-9520-z

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Implementing Efficient All Solutions SAT Solvers2016

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Toda, Takehide Soh
    • 雑誌名

      Journal of Experimental Algorithmics

      巻: 21(1) ページ: 1-44

    • DOI

      10.1145/2975585

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Superset generation on decision diagrams2015

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Toda, Shogo Takeuchi, Koji Tsuda, Shin-ichi Minato
    • 雑誌名

      Proc. 9th International Workshop on Algorithms and Computation (WALCOM 2015), Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8973 ページ: 317-322

    • DOI

      10.1007/978-3-319-15612-5_28

    • ISBN
      9783319156118, 9783319156125
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A General Framework for Parallel Unary Operations on ZDDs2014

    • 著者名/発表者名
      Shogo Takeuchi, Takahisa Toda, Shin-ichi Minato
    • 雑誌名

      Trends and Applications in Knowledge Discovery and Data Mining Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8643 ページ: 494-503

    • DOI

      10.1007/978-3-319-13186-3_44

    • NAID

      40019948150

    • ISBN
      9783319131856, 9783319131863
    • 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
  • [学会発表] モデル検査における反例発見から反例列挙への拡張2017

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久
    • 学会等名
      基盤(S) 離散構造処理系プロジェクト「2017年度 初夏のワークショップ」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 反例列挙に基づくモデル解析について2017

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久
    • 学会等名
      基盤(S) 離散構造処理系プロジェクト「2017年度 秋のワークショップ」
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 命題論理式を充足する変数割当の網羅的探索手法について2017

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久
    • 学会等名
      人工知能学会 第103回人工知能基本問題研究会(SIG-FPAI)
    • 発表場所
      湯布院公民館(大分県由布市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 効率的なAllSATソルバーの実装と評価2017

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久
    • 学会等名
      第19回プログラミングおよびプログラミング言語ワークショップ(PPL2017)
    • 発表場所
      華やぎの章 慶山(山梨県笛吹市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 変数間の支配関係に基づく論理式の全解列挙手法2016

    • 著者名/発表者名
      戸田 貴久, 井上 武
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      福岡県北九州市
    • 年月日
      2016-06-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 変数間の支配関係に基づく論理式の全解列挙手法2016

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久
    • 学会等名
      第30回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] AllSATソルバの最近の進展2015

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久, 宋剛秀
    • 学会等名
      ERATO湊離散構造処理系プロジェクト2015年度秋のワークショップ
    • 発表場所
      北海道千歳市
    • 年月日
      2015-11-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] BDDに基づくALLSATソルバーを用いたアイテムセットマイニング2015

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久, 津田 宏治
    • 学会等名
      第29回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      北海道函館市
    • 年月日
      2015-05-31
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] BDD construction for all solutions SAT and efficient caching mechanism2015

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Toda, Koji Tsuda
    • 学会等名
      Proceedings of the 30th Annual ACM Symposium on Applied Computing
    • 発表場所
      Salamanca, Spain
    • 年月日
      2015-04-17
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] BDD Construction for All Solutions SAT and Efficient Caching Mechanism2015

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Toda, Koji Tsuda
    • 学会等名
      the 30th Annual ACM Symposium on Applied Computing
    • 発表場所
      Salamanca, Spain
    • 年月日
      2015-04-13 – 2015-04-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ALLSATのためのBDD構築および効率的なキャッシング技法2015

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久,津田宏治
    • 学会等名
      人工知能学会 第97回人工知能基本問題研究会(SIG-FPAI)
    • 発表場所
      大分県別府市
    • 年月日
      2015-03-22 – 2015-03-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] All Solutions SAT, BDD Compilation and Pattern Mining2015

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Toda, Koji Tsuda
    • 学会等名
      JST ERATO Kawarabayashi Large Graph Project / Minato Discrete Structure Manipulation System Project Joint Workshop
    • 発表場所
      東京都江東区
    • 年月日
      2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Efficient Caching Mechanism in BDD Compilation2014

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Toda, Koji Tsuda
    • 学会等名
      ERATO-ALSIP Special Seminar 2014
    • 発表場所
      京都府京都市
    • 年月日
      2014-12-12 – 2014-12-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Dualization Using Decision Diagrams and Its Application for Itemset Mining2014

    • 著者名/発表者名
      Takahisa Toda
    • 学会等名
      INFORMS2014
    • 発表場所
      San Francisco, USA
    • 年月日
      2014-11-09 – 2014-11-12
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] DPLL型BDD構築法の改善2014

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久
    • 学会等名
      ERATO湊離散構造処理系プロジェクト2014年度秋のワークショップ
    • 発表場所
      北海道礼文島
    • 年月日
      2014-09-07 – 2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] SATソルバーを用いたBDD構築法2014

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久
    • 学会等名
      第5回CSPSAT2研究会
    • 発表場所
      兵庫県神戸市
    • 年月日
      2014-08-21 – 2014-08-22
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 乗法標準形で与えられた論理関数に対する二分決定グラフ構築の効率化2014

    • 著者名/発表者名
      岩下洋哲, 戸田貴久, 津田 宏治, 湊真一
    • 学会等名
      第28回人工知能学会全国大会
    • 発表場所
      愛媛県松山市
    • 年月日
      2014-05-12 – 2014-05-15
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] メモリ階層を考慮したBDD演算とその並列化2014

    • 著者名/発表者名
      戸田貴久
    • 学会等名
      ERATO湊離散構造処理系プロジェクト2014年度春のワークショップ
    • 発表場所
      北海道札幌市
    • 年月日
      2014-04-18 – 2014-04-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [備考] All Solutions SAT Repository

    • URL

      http://www.sd.is.uec.ac.jp/toda/code/allsat.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
  • [備考] CNF2OBDD

    • URL

      http://www.sd.is.uec.ac.jp/toda/code/cnf2obdd.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [備考] DB-TDD

    • URL

      http://www.sd.is.uec.ac.jp/toda/code/dbtdd.html

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書 2016 実施状況報告書
  • [備考] DB-TDD: Dualization of Boolean Functions

    • URL

      http://www.sd.is.uec.ac.jp/toda/code/dbtdd.html

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] Homepage of Takahisa Toda

    • URL

      http://www.sd.is.uec.ac.jp/toda/

    • 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: 2019-03-29  

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