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2016 年度 実績報告書

記憶領域制限シナリオにおける計算限界の解明

計画研究

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 24106004
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

浅野 哲夫  北陸先端科学技術大学院大学, 学長 (90113133)

研究分担者 上原 隆平  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 教授 (00256471)
垂井 淳  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (00260539)
小野 廣隆  九州大学, 経済学研究院, 准教授 (00346826)
清見 礼  横浜市立大学, 国際総合科学部(八景キャンパス), 准教授 (30447685)
大舘 陽太  北陸先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (80610196)
研究期間 (年度) 2012-06-28 – 2017-03-31
キーワード計算量 / アルゴリズム / 最短経路問題 / 格子グラフ
研究実績の概要

本研究では,対数領域計算モデルでの非自明な下界の確立に向けて強力な解析技法の開発をめざした.具体的には,読み出し専用の配列上に与えられた数値大列に対して,各要素に対して上位の直近要素を求める問題を基本として,最短経路問題に代表されるグラフ問題や幾何的最短経路問題などに適用した.最も最近の結果としては,少ないビット数で深さ優先探索を実行する方法を開発した.また,最長増加部分列に対する省メモリアルゴリズムの開発も行った.既存のアルゴリズムではO(n log n)ビットを用いてO(n log n)時間の時間がかかっていたが,我々が開発したアルゴリズムによるとO(√n log n)ビットだけを用いてO(n^3.5 log n)時間で実行できる.また,最短経路問題に関しては,格子グラフ上でほぼ√nのメモリだけをもちいて √nx√nのサイズのグラフ上での最短経路問題を多項式時間で解くアルゴリズムを開発したが,その結果を平面グラフの族に拡大し,これもほぼ√nのメモリだけを用いて最短経路を求める方法を開発した.この結果は世界で最初の画期的なものであり,高く評価されている.また,計算量下界の解析手法検討の領域全体の共通の課題として提案した.一般のグラフでの最短経路問題には有力な下界が証明されているため,具体的な問題として,どのようなグラフ族を対象にすればよいかを詳細に検討した上で課題提供を行い,他班と共同で様々な解析技法の適用を試みた.制約されたメモリモデルについても,従来から作業領域を入力サイズの対数程度に制限したシナリオ(対数領域計算モデル)だけに限定することなく,アルゴリズムの実行時に利用可能なメモリを最大限に利用して,そのメモリ制約の下で最も効率の良いアルゴリズムを開発することを目指すというシナリオについても研究を進めた.

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 7件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 7件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 5件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Common Developments of Three Incongruent Boxes of Area 302017

    • 著者名/発表者名
      D. Xu, T. Horiyama, T. Shirakawa, R. Uehara
    • 雑誌名

      Computational Geometry: Theory and Applications

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      DOI:10.1016/j.comgeo.2017.03.001

    • 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] Induced minor free graphs: Isomorphism and clique-width2017

    • 著者名/発表者名
      R. Belmonte, Y.chi, P. Schweitzer
    • 雑誌名

      Algorithmica

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      DOI:10.1007/s00453-016-0234-8

    • 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] Extending partial representations of interval graphs2017

    • 著者名/発表者名
      P. Klavik, J. Kratochvil, Y.chi, T. Saitoh, T. Vyskocil
    • 雑誌名

      Algorithmica

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      DOI:10.1007/s00453-016-0186-z

    • 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] A new algorithmic framework for basic problems on binary images2017

    • 著者名/発表者名
      T. Asano, L. Buzer, S. Bereg
    • 雑誌名

      Discrete Applied Math

      巻: 216 ページ: 376-392

    • DOI

      DOI:10.1016/j.dam.2016.02.025

    • 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] Ferrers dimension of grid intersection graphs2017

    • 著者名/発表者名
      S. Chaplick, P. Hell, Y. Otachi, T. Saitoh, R. Uehara
    • 雑誌名

      Discrete Applied Math.

      巻: 216 ページ: 130-135

    • DOI

      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] The robustest clusters in the input; output networks: global CO2 emission clusters2017

    • 著者名/発表者名
      Omar Rifki, H. Ono, S. Kagawa
    • 雑誌名

      J. of Economic Structures

      巻: 6 ページ: 1-29

    • DOI

      DOI:10.1186/s40008-017-0062-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Thin strip graphs2017

    • 著者名/発表者名
      T. Hayashi, A. Kawamura, Y.Otachi, H. Shinohara, K. Yamazaki
    • 雑誌名

      Discrete Applied Math

      巻: 216 ページ: 203-210

    • DOI

      DOI:10.1016/j.dam.2015.01.018

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] On the Maximum Weight Minimal Separator2017

    • 著者名/発表者名
      T. Hanaka, Hans L. Bodlaender, T. van der Zanden, H. Ono
    • 学会等名
      The 14th Conference on Theory and Applications of Models of Computation
    • 発表場所
      Bern, Switzerland
    • 年月日
      2017-04-20 – 2017-04-22
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Enumeration of Flat-Foldable Single Vertex Crease Patterns2017

    • 著者名/発表者名
      K. Ouchi and R. Uehara
    • 学会等名
      The 11th International Conference and Workshops on Algorithms and Computation
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2017-03-29 – 2017-03-31
    • 国際学会
  • [学会発表] Sliding tokens on block graphs2017

    • 著者名/発表者名
      D. Hoang, E. Fox-Epstein and R. Uehara
    • 学会等名
      The 11th International Conference and Workshops on Algorithms and Computation
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2017-03-29 – 2017-03-31
    • 国際学会
  • [学会発表] Sequentially Swapping Colored Tokens on Graphs2017

    • 著者名/発表者名
      K. Yamanaka, E. D. Demaine, T. Horiyama, A. Kawamura, S. Nakano, Y. Okamoto, T. Saitoh, A. Suzuki, R. Uehara and T. Uno
    • 学会等名
      The 11th International Conference and Workshops on Algorithms and Computation
    • 発表場所
      Hsinchu, Taiwan
    • 年月日
      2017-03-29 – 2017-03-31
    • 国際学会
  • [学会発表] Safe sets in graphs: Graph classes and structural parameters2016

    • 著者名/発表者名
      R. Agueda, N. Cohen, S. Fujita, S. Legay, Y. Manoussakis, Y. Matsui, L. Montero, R. Naserasr, Y. Otachi, T. Sakuma, Z. Tuza, R. Xu
    • 学会等名
      The 10th Annual International Conference on Combinatorial Optimization and Applications
    • 発表場所
      Hong Kong, China
    • 年月日
      2016-12-16 – 2016-12-18
    • 国際学会
  • [図書] Reverse Search; Enumeration Algorithms2016

    • 著者名/発表者名
      M. Kiyomi
    • 総ページ数
      371
    • 出版者
      Springer

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公開日: 2018-01-16  

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