| 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 |
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| 研究課題/領域番号 |
24106007
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| 研究機関 | 東北大学 |
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研究代表者 |
徳山 豪 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (40312631)
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| 研究分担者 |
宇野 毅明 国立情報学研究所, 情報プリンシプル研究系, 准教授 (00302977)
堀山 貴史 埼玉大学, 情報メディア基盤センター, 准教授 (60314530)
渋谷 哲朗 東京大学, 医科学研究所, 准教授 (60396893)
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| 研究期間 (年度) |
2012-06-28 – 2017-03-31
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| キーワード | アルゴリズム / データ構造 / 計算限界 / ビッグデータ / 計算理論 |
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| 研究概要 |
本研究の目的は、ビッグデータ時代の情報処理の効率化に、計算可能性の限界追及における最新手法、特にＮＰの特徴づけの背後にある数多くのアイデアを利用し、さらに学術領域全体で取組んだ、計算限界解明に向けて開発された手法の、現実利用の先導を行うことである。
この目的の達成のために、１．計算限界手法の調査と研究連携の構築、２．データ検索・圧縮における構造化の探究、３．構造列挙のモデル化とアルゴリズムを3つの具体的なテーマとして研究を実施した。 テーマ１に関してはプロジェクト全体のシンポジウムや研究会議の他に、計画班独自で研究ワークショップを開催（奈良、8月）し、また、数学の研究者たちとの連携の研究会などを行い、計算限界手法及びアルゴリズム手法の現状分析を行い、学会誌に掲載した。テーマ２に関しては、新たなデータ構造の提案とともに、蛋白質の立体構造検索システム、画像検索における形状データの高速検索やスーパーコンピュータでのアルゴリズム実装などの応用研究を行い、学会等での発表を行った。テーマ３においては、構造列挙を実用的に有効な手段にするための、データ研磨という新しい枠組みを提案し、理論と実験によりその有効性を検証した。また、ＺＤＤ構造による超高速列挙手法を幾何学構造に適用する取組において進展があった。 国際交流においては、研究費を利用して、中国南京大学、韓国京畿大学、浦項工科大学の研究者との共同研究を実施し、研究成果を得た。 本年度の成果は学術論文15編(学会誌解説論文4件を含む）、学会・研究会発表23件にまとめられている。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
研究調査の成果はすでに学会誌の解説等での発表となり、計算理論とアルゴリズムの関係やその社会的・実用的な意義を明確にしたものとして、研究者の注目を集めるところとなっている。
また、予定された研究についても十分な研究成果が学術論文、国際会議、国内発表で行われ、効率的なデータ構造と、データ生成過程の解析を用いたバイオインフォマティクスへの応用、列挙アルゴリズムでの効果的なＺＤＤ構造の利用法、圧縮データ構造における新しい更新機能付きの理論的構造の成果がそれぞれ予定した通りに進行している。
さらに、研究分担者の宇野によるデータ研磨は、アルゴリズムの入力を自然に変化させることにより、円滑化して、それまで困難であった問題解決を効率的に行うものであり、特に高速列挙アルゴリズムをビッグデータ解析に利用するときには今後決定的に重要な成果になる可能性があり、予定された以上の成果を生んでいると判断している。 さらに、アウトリーチ活動や、国際共同研究に関しても順調であり、代表者が平成26年に京都で開催するＳＯＣＧ２０１４国際会議準備を含め、予定通りに進行している。 総じて、予定はすべて遂行しており、データ研磨によるプラスを含めると、予定以上の成果がある。
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| 今後の研究の推進方策 |
新学術領域全体での役割として、現在の計算理論の限界解明手法の革新的データ構造への活用を推進していく。 現在までに多くの成果を上げているテーマに関しては、各研究者がそれぞれの研究を進めるとともに、それらの統合を、実用的なビッグデータプロジェクトとの関連で社会に見える形でシステム化することを検討する。 さらに今後は、他の計画班で開発した新しい計算限界手法の活用に関しての検討を行い、新学術領域全体の成果になることを目指して研究を推進する。 その目的で他班との共同のミーティングをより活発に行うことを計画している。 さらに、代数幾何的計算複雑度理論を利活用するという遠大なテーマへのアプローチとして、国内外の代数幾何・代数群論の研究者との打ち合わせやワークショップを行い、数学的な新たな手法の導入を図る。
また、2014年での京都でのＳＯＣＧ国際会議及び付随して開催する6つのワークショップでの研究者との討論などを通して、国際共同研究をさらに推進し、特に若手研究者の交流を進める。
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