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2016 年度 実績報告書

最適化技法との融合による計算限界解析法の深化

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 24106005
研究機関関西学院大学

研究代表者

加藤 直樹  関西学院大学, 理工学部, 教授 (40145826)

研究分担者 岩田 覚  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (00263161)
岡本 吉央  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (00402660)
神山 直之  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 准教授 (10548134)
来嶋 秀治  九州大学, システム情報科学研究院, 准教授 (70452307)
BELMONTE Remy  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 助教 (80780147)
研究期間 (年度) 2012-06-28 – 2017-03-31
キーワード最適化理論 / マトロイド・パリティ問題 / トークン遷移問題 / 秘密分散方式 / 優モジュラー彩色 / マトロイド共通独立集合 / 体積計算 / #P困難
研究実績の概要

得られた成果は,以下の通りである.
1. トークン遷移問題に関する未解決問題であった,計算困難性と定数近似可能性を解決した.2. 暗号理論にゲーム理論の視点を持ち込んだ研究を行い,従来のラウンド数を大幅に改善する秘密分散方式を提案した.3. 交換市場における安定性を計算理論の立場から研究し,エージェントが一様である場合には,市場の安定化に対する効率的アルゴリズムを与え,非一様である場合には計算困難性を証明した.4. 2部グラフのリスト辺彩色において,各辺のリスト長が最大次数以上であれば,リスト辺彩色が存在するという Galvin (1995) の定理を,Schrijver (1985) が2部グラフの辺彩色の一般化として導入した優モジュラ彩色の枠組みに拡張した.5. マトロイド・パリティ問題は,マトロイドが行列表現を持ち,重みが一様な場合には,多項式時間解法が知られているが,本論文では,行列表現を持つ線形マトロイドに関して,重み付きのマトロイド・パリティ問題を解く最初の多項式時間アルゴリズムを与えた.6. マトロイドの共通独立集合問題に関する,重み付きの場合と重み無しの場合の計算複雑性のギャップに関する精緻な結果が得られた.また,木上の最小費用b辺支配集合問題の計算複雑性解決するための指針に関して幾つかの結果を得た.7. 頂点集合で与えられる多面体の体積計算の計算量に関して、Khachiyanが1989年に#P困難性を示した(幾何)双対ナップサック多面体の体積計算に対して、多項式時間決定性近似計算法を与えた。これは、体積計算が#P困難であるV多面体に対する初めての決定性近似アルゴリズムである。8. 様々なクラスのパーフェクトグラフにおけるグラフ彩色問題の計算複雑度,パラメータ化計算複雑度,パラメータ化近似可能性についての研究をおこなった.

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

    (37件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (19件) (うち国際共著 10件、 査読あり 17件、 謝辞記載あり 7件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] 京義大学校(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      京義大学校
  • [国際共同研究] ニューヨーク州立大学ストーニーブルック校/ユタ州立大学/マサチューセッツ工科大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ニューヨーク州立大学ストーニーブルック校/ユタ州立大学/マサチューセッツ工科大学
    • 他の機関数
      1
  • [国際共同研究] リンショーピング大学(スウェーデン)

    • 国名
      スウェーデン
    • 外国機関名
      リンショーピング大学
  • [国際共同研究] ベルリン自由大学/ザールラント大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ベルリン自由大学/ザールラント大学
  • [国際共同研究] スイス連邦工科大学チューリヒ校(スイス)

    • 国名
      スイス
    • 外国機関名
      スイス連邦工科大学チューリヒ校
  • [国際共同研究]

    • 他の国数
      8
  • [雑誌論文] General Constructions of Rational Secret Sharing with Expected Constant-Round Reconstruction2017

    • 著者名/発表者名
      Akinori Kawachi, Yoshio Okamoto, Keisuke Tanaka, Kenji Yasunaga
    • 雑誌名

      The Computer Journal

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1093/comjnl/bxw094

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computing the Geodesic Centers of a Polygonal Domain2017

    • 著者名/発表者名
      Sang Won Bae, Matias Korman, Yoshio Okamoto
    • 雑誌名

      Computational Geometry: Theory and Applications

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1016/j.comgeo.2015.10.009

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Computing the $L_1$ Geodesic Diameter and Center of a Polygonal Domain2017

    • 著者名/発表者名
      Sang Won Bae, Matias Korman, Joseph Mitchell, Yoshio Okamoto, Valentin Polishchuk, Haitao Wang
    • 雑誌名

      Discrete & Computational Geometry

      巻: 57 ページ: 674-701

    • DOI

      10.1007/s00454-016-9841-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Sequentially Swapping Colored Tokens on Graphs2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka, Erik D. Demaine, Takashi Horiyama, Akitoshi Kawamura, Shin-Ichi Nakano, Yoshio Okamoto, Toshiki Saitoh, Akira Suzuki, Ryuhei Uehara, Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Proceedings of 11th International Conference and Workshop on Algorithms and Computation (WALCOM 2017)

      巻: - ページ: 435-447

    • DOI

      10.1007/978-3-319-53925-6_34

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Approximation and Hardness of Token Swapping2017

    • 著者名/発表者名
      Tillmann Miltzow, Lothar Narins, Yoshio Okamoto, Gunter Rote, Antonis Thomas, Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Proceedings of 24th European Symposium on Algorithms (ESA 2016)

      巻: - ページ: 66:1-66:15

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.ESA.2016.66

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] List Supermodular Coloring2017

    • 著者名/発表者名
      S. Iwata and Y. Yokoi
    • 雑誌名

      Combinatorica

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Metric Dimension of Bounded Width Graphs2017

    • 著者名/発表者名
      R. Belmonte, F. Fomin, P. Golovach, M.S. Ramanujan
    • 雑誌名

      SIAM Journal of Discrete Mathematics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The Price of Connectivity for Feedback Vertex Set2017

    • 著者名/発表者名
      R. Belmonte, P. Golovach, P. van 't Hof, D. Paulusma
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Defective Coloring on Classes of Perfect Graphs2017

    • 著者名/発表者名
      R. Belmonte, M. Lampis, V. Mitsou
    • 雑誌名

      Proceedings of the 43rd International Workshop on Graph-Theoretic Concepts in Computer Science

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A Weighted Linear Matroid Parity Algorithm2017

    • 著者名/発表者名
      Satoru Iwata and Yusuke Kobayashi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 49th Annual ACM Symposium on Theory of Computing (STOC)

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An FPTAS for the volume computation of 0-1 knapsack polytopes based on approximate convolution2016

    • 著者名/発表者名
      E. Ando , S. Kijima
    • 雑誌名

      Algorithmica

      巻: 76:4 ページ: 1245-1263

    • DOI

      10.1007/s00453-015-0096-5

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Extended formulations for sparsity matroids2016

    • 著者名/発表者名
      S. Iwata, N. Kamiyama, N. Katoh, S. Kijima, Y. Okamoto
    • 雑誌名

      Mathematical Programming Series A

      巻: 158:1-2 ページ: 565-574

    • DOI

      10.1007/s10107-015-0936-8

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Searching for an evader in an unknown graph by an optimal number of searchers2016

    • 著者名/発表者名
      T. Yakami, Y. Yamauchi, S. Kijima, M. Yamashita
    • 雑誌名

      LNCS

      巻: 10083 ページ: 399-414

    • DOI

      10.1007/978-3-319-49259-9_31

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The parity Hamiltonian cycle problem in directed graphs2016

    • 著者名/発表者名
      H. Nishiyama, Yukiko Yamauchi, Shuji Kijima, Masafumi Yamashita
    • 雑誌名

      LNCS

      巻: 9849 ページ: 92-106

    • DOI

      10.1007/978-3-319-45587-7_5

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An FPTAS for the volume of a V-polytope - it is hard to compute the volume of the intersection of two cross-polytopes2016

    • 著者名/発表者名
      E. Ando, S. Kijima
    • 雑誌名

      arXiv:1607.06173

      巻: - ページ: -

    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On problems as hard as CNF-SAT2016

    • 著者名/発表者名
      Marek Cygan, Holger Dell, Daniel Lokshtanov, Daniel Marx, Jesper Nederlof, Yoshio Okamoto, Ramamohan Paturi, Saket Saurabh, Magnus Wahlstrom
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Algorithms

      巻: 12 ページ: 41:1-41:24

    • DOI

      10.1145/2925416

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Efficient Stabilization of Cooperative Matching Games2016

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Ito, Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama, Yusuke Kobayashi, Yoshio Okamoto
    • 雑誌名

      Proceedings of 15th International Conference on Autonomous Agents and Multi-Agent Systems (AAMAS 2016)

      巻: - ページ: 41-49

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Exact and Approximation Algorithms for Weighted Matroid Intersection2016

    • 著者名/発表者名
      Chien-Chung Huang, Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama
    • 雑誌名

      Proc. 27th Annual ACM/SIAM Symposium on Discrete Algorithms (SODA)

      巻: - ページ: 430-444

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Induced Minor Free Graphs: Isomorphism and Clique-width2016

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

      Algorithmica

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s00453-016-0234-8

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 探索者数最適なオンライングラフ探索アルゴリズム2017

    • 著者名/発表者名
      八神貴裕, 山内由紀子, 来嶋秀治, 山下雅史
    • 学会等名
      コンピュテーション研究会(COMP)
    • 発表場所
      南山大学(愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-07
  • [学会発表] ``Sphinxes in Pyramid'' and ``Sphinxes in Hexagon''2017

    • 著者名/発表者名
      Takashi Horiyama, Ryuhei Uehara, Yoshio Okamoto
    • 学会等名
      第12回組合せゲーム・パズル研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学 (愛知県・名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-06
  • [学会発表] CREST 「ビッグデータ時代に向けた革新的アルゴリズム基盤」の紹介2016

    • 著者名/発表者名
      加藤直樹
    • 学会等名
      情報系 Winter Festa Episode2
    • 発表場所
      一橋講堂(東京都・国立市)
    • 年月日
      2016-12-23
  • [学会発表] Optimal sink location problems on dynamic networks2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Katoh
    • 学会等名
      The 10th Annual International Conference on Combinatorial Optimization and Applications (COCOA 2016)
    • 発表場所
      Hong Kong(中国)
    • 年月日
      2016-12-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Angular Resolution --- Around Vertices and Crossings2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Okamoto
    • 学会等名
      Shonan Seminar ``Algorithmics for Beyond Planar Graphs''
    • 発表場所
      湘南国際村センター (神奈川県・葉山町)
    • 年月日
      2016-11-29
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 動的ネットワークモデルを用いた最速避難計画2016

    • 著者名/発表者名
      加藤直樹
    • 学会等名
      第1回スケジューリング学会人道支援ロジスティクス研究部会
    • 発表場所
      東京海洋大学(東京都 ・港区)
    • 年月日
      2016-11-10
  • [学会発表] Localization by an oblivious mobile robot with limited visibility2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Monde, Yukiko Yamauchi, Shuji Kijima, Masafumi Yamashita
    • 学会等名
      The 19th Japan-Korea Joint Workshop on Algorithms and Computation (WAAC 2016)
    • 発表場所
      Hakodate Citizen Hall (北海道・函館)
    • 年月日
      2016-08-30
    • 国際学会
  • [学会発表] ランク3行列の非負ランクの計算について2016

    • 著者名/発表者名
      橋村勇志, 山内由紀子, 来嶋秀治, 山下雅史
    • 学会等名
      夏のLAシンポジウム 2016
    • 発表場所
      かんぽの宿 大和平群(奈良県・生駒郡)
    • 年月日
      2016-07-19
  • [学会発表] Efficient Stabilization of Cooperative Matching Games2016

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Ito, Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama, Yusuke Kobayashi, Yoshio Okamoto
    • 学会等名
      15th International Conference on Autonomous Agents and Multi-Agent Systems (AAMAS 2016)
    • 発表場所
      シンガポール (シンガポール)
    • 年月日
      2016-05-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Foundations of Innovative Algorithms for Big Data2016

    • 著者名/発表者名
      Naoki Katoh
    • 学会等名
      JST-NSF Big Data Joint Workshop
    • 発表場所
      Akiba Hall (東京都・千代田区)
    • 年月日
      2016-05-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Swapping Labeled Tokens on Graphs2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Okamoto
    • 学会等名
      Dutch-Japanese bilateral seminar on kinetic geometric networks
    • 発表場所
      蔵王センタープラザ (山形県・山形市)
    • 年月日
      2016-04-28
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Path-related problems in polygonal domains2016

    • 著者名/発表者名
      Yoshio Okamoto
    • 学会等名
      Lorentz Workshop ``Fixed-Parameter Computational Geometry''
    • 発表場所
      ライデン (オランダ)
    • 年月日
      2016-04-16
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2023-03-16  

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