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2016 年度 実施状況報告書

劣線形時間パラダイム

研究課題

研究課題/領域番号 15K11985
研究機関電気通信大学

研究代表者

伊藤 大雄  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (50283487)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワード定数時間アルゴリズム / 複雑ネットワーク / 超有限 / 分割信託 / ビッグデータ / 孤立クリーク / 一般化ボードパズル / ケーキ分割問題
研究実績の概要

本研究では研究代表者の提案している「劣線形時間パラダイム」の実証のための理論研究を行っている。2016年度の主な成果は以下の通りである。 (I) 複雑ネットワーク上の定数時間アルゴリズム:前年度に提案した Hierarchical Scale Free (HSF) という多重グラフのクラスと、そのクラスが超有限 (Hyperfinite) であること、「クラスHSFに属する多重グラフにおいては、任意の性質が定数時間で検査可能である」ことを示した結果を欧州最高のアルゴリズムの会議であるThe 24th European Symposium of Algorithms (ESA 2017)に投稿し、受理され、講演した。 また、実用上も早く検査できる性質を考察した結果をAsian- Pacific World Congress on Computer Science 2016で講演した。(II)ケーキ分割問題を劣線形時間で解く枠組みを与え、その下でのアルゴリズムを提案した。この結果は国際会議The 8th International Conference on Fun with Algorithms (FUN 2016), June 8--10, 2016, La Maddalena, Italy に採録され、講演した。(III) 一般化ボードパズル:ライツアウトとは、碁盤目状に並んだ5×5のオン・オフが切り替えられるスイッチで、スイッチを一つ押すとそのスイッチとその上下左右のスイッチのオン・オフが切り替わるシステムで、与えられた盤面(一部のスイッチがオンになっている)に対し、すべてのスイッチをオフにできるか否かを問う問題である。これを√n×√nにした一般化ライツアウトを考え、この問題が定数時間検査可能であることを示した。

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

複雑ネットワークのモデルHSFの提案とそれに対する万能定数時間アルゴリズムの提案を行うことができた。HSFは多くの複雑ネットワークが包含されるクラスと考えられ、その上のそんな性質でも定数時間で検査可能であるというこの定理は画期的なものであると考えている。この成果は極めて重要であり、当初の計画を既に超えている。

今後の研究の推進方策

まずクラスHSFのさらなる拡張がある。現時点で階層性を孤立クリークで定義しているが、それを孤立擬クリークなどへ拡張したり、階層構造の自由度を高めたりなど、さらに広いクラスへの拡張を目指す。まず孤立係数を現在使用している1から1以上の任意の実数への拡張を試みている。これらのクラスとウェブグラフなど実ネットワークとの関係を明らかにすることも重要である。また、一般化囲碁問題や一般化ボードゲーム、パズルの定数時間アルゴリズムなどの研究も行う。現在、一般化ポリオミノ(図形パッキング問題)に取り組んでいる。

次年度使用額が生じた理由

論文の完成度を上げるために国際会議投稿を延期した。

次年度使用額の使用計画

論文を完成させ、国際会議に投稿する。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (2件)

  • [国際共同研究] MIT(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      MIT
  • [国際共同研究] University of Haifa(Israel)

    • 国名
      イスラエル
    • 外国機関名
      University of Haifa
  • [雑誌論文] Every property is testable on a natural class of scale-free multigraphs2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of the 24th European Symposium of Algorithms (ESA 2016), LIPICS

      巻: 57 ページ: 1--12

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.ESA.2016.51

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Constant-time algorithms for complex networks2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito
    • 雑誌名

      Proceedings of the Asian-Pacific World Congress on Computer Science 2016 (APWConCS 2016), IEEE Computer Society

      巻: 1 ページ: 10--17

    • DOI

      10.1109/APWC.on.CSE.2016.12

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] How to solve the cake-cutting problem in sublinear time2016

    • 著者名/発表者名
      Hiro Ito and Takahiro Ueda
    • 雑誌名

      Proceedings of the 8th International Conference on Fun with Algorithms (FUN2016), LIPICS, Vol. 49 (ISBN 978-3-95977-005-7)

      巻: 49 ページ: 1--15

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.FUN.2016.21

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Folding a Paper Strip to Minimize Thickness2016

    • 著者名/発表者名
      Erik D Demaine, David Eppstein, Adam Hesterberg, Hiro Ito, Anna Lubiw, Ryuhei Uehara, Yushi Uno
    • 雑誌名

      Journal of Discrete Algorithms

      巻: 36 ページ: 18--26

    • DOI

      10.1016/j.jda.2015.09.003

    • 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 Much Faster Algorithm for Finding a Maximum Clique2016

    • 著者名/発表者名
      Etsuji Tomita, Kohei Yoshida, Takuro Hatta, Atsuki Nagao, Hiro Ito and Mitsuo Wakatsuki
    • 雑誌名

      Proceedings of the 10th International Frontiers of Algorithmics Workshop (FAW2016), LNCS, Springer

      巻: 9711 ページ: 215--226

    • DOI

      10.1007/978-3-319-39817-4_21

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 2種類のアイテムに限定した物理的バケットソート2016

    • 著者名/発表者名
      長尾篤樹, 吉澤修平, 伊藤大雄
    • 学会等名
      コンピューテーション研究会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県・仙台市)
    • 年月日
      2016-10-21 – 2016-10-21
  • [学会発表] 物理的バケットソート2016

    • 著者名/発表者名
      John Iacono, 伊藤大雄, *長尾篤樹, 西野順二, David Rappaport
    • 学会等名
      コンピューテーション研究会
    • 発表場所
      奈良先端科学技術大学院大学(奈良県・生駒市)
    • 年月日
      2016-04-22 – 2016-04-22

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2023-03-16  

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