• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2016 年度 実績報告書

大規模ネットワークに対する超高精度なコミュニティ検出法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 14J11908
研究機関東京工業大学

研究代表者

宮内 敦史  東京工業大学, 大学院社会理工学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
キーワード複雑ネットワーク / コミュニティ検出 / アルゴリズム / 数理計画法 / 組合せ最適化
研究実績の概要

平成 28 年度においては,以下の二つの成果を得た.

一つ目は,ネットワークからコミュニティを一つ取り出すようなコミュニティ検出(局所的コミュニティ検出)に関する成果である.局所的コミュニティ検出においては,「密度」と呼ばれる評価関数が標準的であり,「最密部分グラフ問題」が標準的な最適化問題として知られている.最密部分グラフ問題は,多項式時間可解であり,また線形時間で十分良い近似解が得られるため,大規模ネットワークの解析で頻繁に利用されている.しかしながら,出力グラフが大きすぎたり小さすぎたりするという「サイズの問題」が指摘されており,これを克服するため,出力グラフのサイズを陽に指定するような最適化問題に関する研究が行われてきた.本研究では,従来の密度の定義を拡張し,より一般的な最適化問題を考えることで,最密部分グラフ問題のサイズの問題に対する解決方策を与えた.拡張版の最密部分グラフ問題に対しては,精度保証付き近似解法や厳密解法を設計した.

二つ目は,ネットワークをコミュニティに分割するようなコミュニティ検出(大域的コミュニティ検出)に関する成果である.本研究課題の主な研究対象である「モジュラリティ最大化問題」や,その他の様々なクラスタリング問題の共通の一般化として,「クリーク分割問題」と呼ばれる最適化問題が知られている.クリーク分割問題に対しては,これまでに数多くのアルゴリズムが提案されており,そのほとんどが整数線形計画問題としての定式化を利用している.しかしながら,この定式化(といくつかの修正版)は膨大な数の制約式をもっており,数百頂点のネットワークに対してすら適用することができなかった.本研究では,多くの実ネットワークに対して従来よりも大幅に少ない制約式をもつ,整数線形計画問題としての定式化を設計した.提案定式化は,数千頂点のネットワークに対しても適用することができる.

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

    (9件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Additive approximation algorithms for modularity maximization2016

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kawase, Tomomi Matsui, and Atsushi Miyauchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 27th International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC 2016)

      巻: - ページ: 43:1-43:13

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.ISAAC.2016.43

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The densest subgraph problem with a convex/concave size function2016

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kawase and Atsushi Miyauchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 27th International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC 2016)

      巻: - ページ: 44:1-44:12

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.ISAAC.2016.44

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] モジュラリティ最大化に対する加法的近似解法2017

    • 著者名/発表者名
      河瀬 康志,松井 知己,宮内 敦史
    • 学会等名
      2017 年電子情報通信学会総合大会 COMP-ELC 学生シンポジウム
    • 発表場所
      愛知県
    • 年月日
      2017-03-22 – 2017-03-25
  • [学会発表] Additive approximation algorithms for modularity maximization2016

    • 著者名/発表者名
      河瀬 康志,松井 知己,宮内 敦史
    • 学会等名
      情報系 WINTER FESTA Episode2
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-12-22 – 2016-12-23
  • [学会発表] The densest subgraph problem with a convex/concave size function2016

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kawase and Atsushi Miyauchi
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC 2016)
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2016-12-12 – 2016-12-14
    • 国際学会
  • [学会発表] Additive approximation algorithms for modularity maximization2016

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Kawase, Tomomi Matsui, and Atsushi Miyauchi
    • 学会等名
      The 27th International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC 2016)
    • 発表場所
      Sydney, Australia
    • 年月日
      2016-12-12 – 2016-12-14
    • 国際学会
  • [学会発表] モジュラリティ最大化に対する加法的近似解法2016

    • 著者名/発表者名
      河瀬 康志,松井 知己,宮内 敦史
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 2016 年秋季研究発表会
    • 発表場所
      山形県
    • 年月日
      2016-09-14 – 2016-09-16
  • [学会発表] What is a network community? A novel quality function and detection algorithms2016

    • 著者名/発表者名
      宮内 敦史,河瀬 康志
    • 学会等名
      JST, ERATO, 河原林巨大グラフプロジェクト 感謝祭 Season III
    • 発表場所
      東京都
    • 年月日
      2016-08-09 – 2016-08-10
  • [学会発表] モジュラリティ最大化に対する加法的近似解法2016

    • 著者名/発表者名
      河瀬 康志,松井 知己,宮内 敦史
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 最適化の基盤とフロンティア研究部会 -- 未来を担う若手研究者の集い 2016 --
    • 発表場所
      茨城県
    • 年月日
      2016-05-28 – 2016-05-29

URL: 

公開日: 2018-01-16  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi