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2016 年度 実績報告書

錐最適化技術の実社会における利活用を加速させる基礎理論の整備と深化

研究課題

研究課題/領域番号 15H02966
研究機関筑波大学

研究代表者

吉瀬 章子  筑波大学, システム情報系, 教授 (50234472)

研究分担者 久野 誉人  筑波大学, システム情報系, 教授 (00205113)
繁野 麻衣子  筑波大学, システム情報系, 教授 (40272687)
八森 正泰  筑波大学, システム情報系, 准教授 (00344862)
小林 佑輔  筑波大学, システム情報系, 准教授 (40581591)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード錐最適化 / 半正定値最適化 / 二重非負値最適化 / 共正値最適化 / 線形計画問題
研究実績の概要

本研究課題は,線形計画問題や半正定値計画問題を含む幅広い凸最適化問題である錐最適化手法の実社会への応用を加速させるために,克服すべき3つの重要な課題
【課題1】  自己双対性を持たない錐上の最適化における双対手法の開発
【課題2】  分枝限定法の適用において計算効率性を左右するホットスタート技術の開発
【課題3】  組合せ最適化問題に対する凸錐緩和において重要な低ランク解の導出
に対して,それぞれ独自性の高い解決策を提案することを目的としている.本年度【課題1】については,二重非負値錐の双対錐に着目し,与えらた行列がこの錐に属するかどうかを判定するアルゴリスムの改良を試みた.線形計画問題を基盤とした判定法が構築できる,双対錐の部分錐をいくつか新たに提案し,それらの部分錐に属するかどうかを子問題とする分枝限定法を提案した.3種類の問題群に対して詳細な計算機実験を行ったところ,問題のサイズが大きくなるにつれて,提案手法が有効であることが確かめられた.それらの結果をまとめて国際誌に投稿中であり,3月末に2回目の改訂を終えたところである.【課題3】については,昨年度得られた成果を国際会議で発表し,参加していた研究者からアルゴリスムの工夫に関する新しい知見を得ることができた.来年度はこの知見に基づく研究を発展させたいと考えている.【課題2】については昨年度と同様十分な進捗は得られなかったので,来年度も継続して検討を続ける予定である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

【課題2】の進捗は遅れているが,【課題1】,【課題3】については予想以上に興味深い結果が得られると共に,今後の研究の方向性についても知見を得ることができた.

今後の研究の推進方策

【課題1】については二次錐を用いた近似手法などとの比較を,【課題3】については半正定値最適化問題に対する勾配法を適用した際に得られる低ランク解の性質を,【課題2】についてはまず基本となるモデルの理論的な構築を,それぞれ行いたいと考えている.

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Nuclear ノルムを用いた行列ランク最小化手法の 協調フィルタリングへの応用2017

    • 著者名/発表者名
      横尾知孝, 田中彰浩, 吉瀬 章子
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「最適化:モデリングとアルゴリズム」

      巻: - ページ: 印刷中

  • [雑誌論文] SD基を用いた錐最適化問題の近似について2017

    • 著者名/発表者名
      成島大悟, 田中彰浩, 吉瀬 章子
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「最適化:モデリングとアルゴリズム」

      巻: - ページ: 印刷中

  • [雑誌論文] Routing and wavelength/sub-wavelength path assignment to maximizing accommodated traffic demands on optical networks2016

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Watanabe, Kiyo Ishii, Toshiki Saro, Atsuko Takefusa, Tomohiro Kudoh, Maiko Shigeno, Akiko Yoshise
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Mechanical Design, Systems, and Manufacturing

      巻: 10 ページ: -

    • DOI

      10.1299/jamdsm.2016jamdsm0038

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Creation of Service Science Curriculum for Customer-Oriented Business Innovation2016

    • 著者名/発表者名
      Hideaki Takagi, Yukihiko Okada, Akiko Yoshise, Maiko Shigeno
    • 雑誌名

      (Chapter) Global Perspectives on Service Science: Japan, Part of the series Service Science: Research and Innovations in the Service Economy

      巻: - ページ: 313-336

    • DOI

      10.1007/978-1-4939-3594-9_20

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Feature subset selection for logistic regression via mixed integer optimization2016

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Sato, Yuichi Takano, Ryuhei Miyashiro, Akiko Yoshise
    • 雑誌名

      Computational Optimization and Applications

      巻: 64 ページ: 865-880

    • DOI

      10.1007/s10589-016-9832-2

    • 査読あり
  • [学会発表] 交通ネットワーク上における水素ス テーションの最適配置モデル2017

    • 著者名/発表者名
      夛名賀寛, 髙原勇,川本雅之, 吉瀬章子
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季発表会
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-17
  • [学会発表] 半正定値基底を用いた錐最適化問題の近似について2017

    • 著者名/発表者名
      成島大悟, 吉瀬章子
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季発表会
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2017-03-17 – 2017-03-17
  • [学会発表] エラスティック光ネットワーク上のエニーキャスト通信に対するヒューリスティックアルゴリズム2017

    • 著者名/発表者名
      宮川穏貴, 石井紀代, 竹房あつ子, 工藤知宏, 繁野麻衣子, 吉瀬章子
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季発表会
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-16
  • [学会発表] 時空間ネットワークを用いたモビリ ティの運行パターン比較2017

    • 著者名/発表者名
      木村雅志, 夛名賀寛, 川本雅之, 吉瀬章子
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季発表会
    • 発表場所
      沖縄県市町村自治会館(沖縄県那覇市)
    • 年月日
      2017-03-16 – 2017-03-16
  • [学会発表] 茨城県南部における水素供給サービスを満足させテションの配置モデル2016

    • 著者名/発表者名
      夛名賀寛, 髙原勇,川本雅之, 吉瀬章子
    • 学会等名
      日本経営学会秋季発表会
    • 発表場所
      日本教育会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-10-29 – 2016-10-29
  • [学会発表] 筑波大学におけるサービス工学の取組 -イバライアンス・ビッグデータ・人工知能による価値創造2016

    • 著者名/発表者名
      吉瀬章子
    • 学会等名
      日本経営学会秋季発表会
    • 発表場所
      日本教育会館(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-10-29 – 2016-10-29
  • [学会発表] Inner and Outer Approximations of the Semidefinite Cone Using SD Bases and Their Applications to Some NP-hard Problems2016

    • 著者名/発表者名
      Daigo Narushima, Akihiro Tanaka, Akiko Yoshise
    • 学会等名
      ICCOPT 2016 Tokyo
    • 発表場所
      政策研究大学院大学(東京都港区)
    • 年月日
      2016-08-10 – 2016-08-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Rank Minimization Approach to Collaborative Filtering Based on the Nuclear Norm Minimization2016

    • 著者名/発表者名
      Yomonari Yokoo, Akihiro Tanaka, Akiko Yoshise
    • 学会等名
      ICCOPT 2016 Tokyo
    • 発表場所
      政策研究大学院大学(東京都港区)
    • 年月日
      2016-08-10 – 2016-08-10
    • 国際学会
  • [学会発表] Some Tractable Subcones for Testing Copositivity2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Tanaka, Akiko Yoshise
    • 学会等名
      ICCOPT 2016 Tokyo
    • 発表場所
      政策研究大学院大学(東京都港区)
    • 年月日
      2016-08-08 – 2016-08-08
    • 国際学会
  • [学会発表] Some Tractable Subcones for Testing Copositivity2016

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Tanaka, Akiko Yoshise
    • 学会等名
      ICOTA 10
    • 発表場所
      Ulaanbaatar, Mongolia
    • 年月日
      2016-07-23 – 2016-07-23
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2018-01-16  

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