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分散計算複雑性の理論:最悪時評価を超えて

公募研究

研究領域多面的アプローチの統合による計算限界の解明
研究課題/領域番号 25106507
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関名古屋工業大学

研究代表者

泉 泰介  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (20432461)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2014年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2013年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード分散システム / アルゴリズム / 計算複雑性 / グラフ / 分散アルゴリズム / 計算量理論
研究実績の概要

多数の計算機を相互接続した分散システム上において動作するアルゴリズム(分散アルゴリズム)の設計においては、非同期性、局所性、故障耐性など特有の因子が関わってくる。これら特有の因子により,分散計算の複雑性理論は逐次計算における複雑性理論とは異なる形で発展を遂げてきた。本研究では,特にこのような現状を鑑みて,分散計算と逐次計算の複雑性理論のより密接な関わりを見いだすことにより,両分野の垣根を越えた新たな結果を導き出すことを目指す,特に,近年逐次計算の分野において精力的に研究されている「最悪時ケースにおける計算限界」を超える新たな方法論を分散計算の計算限界解析に導入し,同分野の理論の深化を目指し研究を行なった.
代表的な成果としては「分散計算における距離問題の限界導出」および「分散計算と2者間通信複雑性理論の関連の理解」の2つを挙げることができる.前者の研究では,全点対最短経路問題を緩和した分散距離オラクルと呼ばれる問題に対し,計算時間と計算結果の精度の間に存在するトレードオフを明らかにし,その計算限界を導出した.後者の研究においては,計算機ネットワーク上の最小生成木問題,最短経路問題といった分散システムにおける代表的な問題に対して,2者間通信複雑性の理論を発展的に利用することで,決定性アルゴリズムに対する従来の結果を強化することに成功した.
その他,領域研究における分野間連携の結果として,省メモリスペースでの深さ優先探索アルゴリズム,単位円グラフにおける極大クリーク等の結果等を併せて得ることができた.また,分散計算分野における主要な国際会議の一つ(SIROCCO)を日本において本研究費のサポートのもと開催し,分野内における日本のコミュニティのプレゼンス向上に寄与した.

現在までの達成度 (段落)

26年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件)

  • [雑誌論文] Faster Enumeration of All Maximal Cliques in Unit Disk Graphs using Geometric Structure2015

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi, Daisuke Suzuki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E98-D No.3 ページ: 490-496

    • NAID

      130004841866

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Approximability of Minimum Certificate Dispersal with Tree Structures2015

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi, Tomoko Izumi, Hirotaka Ono, Koichi Wada
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Space-efficient Self-stabilizing Counting Population Protocols on mobile sensor networks2014

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Izumi, Keigo Kinpara, Taisuke Izumi, Koichi Wada
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 552 ページ: 99-108

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2014.07.028

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Filling Logarithmic Gaps in Distributed Complexity for Global Problems2014

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ookawa, Taisuke Izumi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8939 ページ: 377-388

    • DOI

      10.1007/978-3-662-46078-8_31

    • ISBN
      9783662460771, 9783662460788
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depth-First Search Using O(n) Bits2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Asano, Taisuke Izumi, Masashi Kiyomi, Matsuo Konagaya, Hirotaka Ono, Yota Otachi, Pascal Schweitzer, Jun Tarui, Ryuhei Uehara
    • 雑誌名

      Algorithms and Computation Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8889 ページ: 553-564

    • DOI

      10.1007/978-3-319-13075-0_44

    • ISBN
      9783319130743, 9783319130750
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Time Lower Bounds for Distributed Distance Oracles2014

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi, Roger Wattenhofer
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8878 ページ: 60-75

    • DOI

      10.1007/978-3-319-14472-6_5

    • ISBN
      9783319144719, 9783319144726
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Randomized Lower Bound for Distributed Spanning-Tree Verification2014

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8576 ページ: 137-148

    • DOI

      10.1007/978-3-319-09620-9_12

    • ISBN
      9783319096193, 9783319096209
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On Complexity of Distributed Diameter Approximation2014

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi and Roger Wattenhofer
    • 雑誌名

      電子情報通信学会コンピュテーション研究会

      巻: IEICE-COMP2013-69 ページ: 61-68

    • NAID

      110009861246

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] Feasibility of Polynomial-time Randomized Gathering for Oblivious Mobile Robots2013

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi, Tomoko Izumi, Sayaka Kamei, Fukuhito Oosita
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Parallel and Distributed Systems

      巻: Vol. 24, No. 4 号: 4 ページ: 716-723

    • DOI

      10.1109/tpds.2012.212

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scalable Estimation of Network Average Degree2013

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi and Hironobu Kanzaki
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8255 ページ: 367-369

    • DOI

      10.1007/978-3-319-03089-0_32

    • ISBN
      9783319030883, 9783319030890
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On Enumerating All Maximal Cliques in Unit Disk Graphs2013

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Suzuki and Taisuke Izumi
    • 雑誌名

      電子情報通信学会コンピュテーション研究会

      巻: IEICE-COMP2013-40 ページ: 15-20

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [雑誌論文] On Parallel Complexity of MapReduce Computation2013

    • 著者名/発表者名
      Koichi Wada and Taisuke Izumi
    • 雑誌名

      電子情報通信学会コンピュテーション研究会

      巻: IEICE-COMP2013-17 ページ: 143-147

    • NAID

      110009768655

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Filling Logarithmic Gaps in Distributed Complexity for Global Problems2015

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Ookawa
    • 学会等名
      41st International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science (SOFSEM2015)
    • 発表場所
      チェコ共和国
    • 年月日
      2015-01-24 – 2015-01-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Time Lower Bounds for Distributed Distance Oracles2014

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi
    • 学会等名
      The 18th International Conference on Principles of Distributed Systems (OPODIS2014)
    • 発表場所
      イタリア
    • 年月日
      2014-12-16 – 2014-12-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Depth-First Search Using O(n) bits2014

    • 著者名/発表者名
      Matsuo Konagaya
    • 学会等名
      The 25th International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC)
    • 発表場所
      韓国
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] On the Worst-Case Initial Configuration for Conservative Connectivity Preservation2014

    • 著者名/発表者名
      Daichi Kaino
    • 学会等名
      SRDS Workshop on Self-organization in Swarm of Robots(WSSR)
    • 発表場所
      奈良,日本
    • 年月日
      2014-10-06 – 2014-10-09
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Randomized Lower Bound for Distributed Spanning-Tree Verification2014

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi
    • 学会等名
      21st International Colloquium on Structural Information and Communication Complexity (SIROCCO2014)
    • 発表場所
      高山,奈良
    • 年月日
      2014-07-23 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Enumerating All Maximal Cliques in Unit Disk Graphs2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Suzuki and Taisuke Izumi
    • 学会等名
      40th International Conference on Current Trends in Theory and Practice of Computer Science
    • 発表場所
      ハイタトラス,スロバキア
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Scalable Estimation of Network Average Degree2013

    • 著者名/発表者名
      Taisuke Izumi and Hironobu Kanzaki
    • 学会等名
      15th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems
    • 発表場所
      大阪,日本
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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