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2017 年度 実績報告書

大規模グラフの頻出部分構造を利用した高速な分析アルゴリズムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 16H06650
研究機関筑波大学

研究代表者

塩川 浩昭  筑波大学, 計算科学研究センター, 助教 (90775248)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
キーワードデータベース / グラフ / アルゴリズム
研究実績の概要

本研究課題の目的は実世界の大規模グラフに対する高速な分析手法を開発することである.本研究期間を通じて,実世界のグラフが持つ頻出部分グラフ構造を捉えることで,数億ノード規模のグラフを高速に分析できる手法を提案する.特に本研究期間では申請時の研究計画に従い,(1)高速なグラフクラスタリング手法の開発および(2)高速なランダムウォーク分析手法の開発に取り組んだ.
まず,高速なグラフクラスタリング手法の開発では,前年度開発した手法を基とし,さらに大規模なグラフへの適用を可能とするアルゴリズムの改良を行った.具体的には,分散並列環境を利用した逐次集約手法を高速に行うアルゴリズムの開発を行い,前年度に開発したクラスタリング手法への組み込みを行った.その結果として,約60億ノード規模の極めて大規模なグラフデータに対するクラスタリングを数分程度で処理できることを実験的に確認した.
次にランダムウォーク分析手法の高速化においては,代表的なランダムウォーク分析手法のひとつであるObjectRankを題材に,頻出部分グラフ構造毎の遷移確率収束傾向の違いを分析した.その結果として,部分グラフ構造毎に遷移確率の収束傾向に大きな違いが有ることを実験的に明らかにした.本年度はこの性質を利用して計算の早期段階で遷移確率が収束したノードを効率的に検出・枝刈りするアルゴリズムFORankを開発した.このアルゴリズムを利用することにより,従来手法の精度を維持しつつ,10倍以上の高速化が可能であることを実験的に確認した.

現在までの達成度 (段落)

29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

29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (15件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Fast Ad-hoc Search Algorithm for Personalized PageRank2018

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujiwara, Makoto Nakatsuji, Hiroaki Shiokawa, Takeshi Mishima, Makoto Onizuka
    • 雑誌名

      IEICE Transactions

      巻: Vol.E100-D, No.4 ページ: 610-620

    • 査読あり
  • [雑誌論文] メニーコアプロセッサを用いた構造的類似度に基づくグラフクラスタリングの高速化2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 知克, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:データベース (TOD76)

      巻: Vol.10, No.4, ページ: 1-5

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大規模グラフに対するObjectRankの高速な近似Top-k検索2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 朋紀, 塩川 浩昭, 山口 祐人, 北川博之
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:データベース (TOD76)

      巻: Vol.10, No.4, ページ: 11 - 15

    • 査読あり
  • [学会発表] FORank: Fast ObjectRank for Large Heterogeneous Graphs2018

    • 著者名/発表者名
      Tomoki Sato, Hiroaki Shiokawa, Yuto Yamaguchi, Hiroyuki Kitagawa
    • 学会等名
      the 27th International World Wide Web Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] ビッグデータを瞬時に計算する2018

    • 著者名/発表者名
      塩川 浩昭
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会
    • 招待講演
  • [学会発表] 大規模グラフに対する逐次的なノード枝刈りを用いたRankClusの高速化2018

    • 著者名/発表者名
      山﨑 耕太郎, 佐藤 朋紀, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      情報処理学会 第80回全国大会
  • [学会発表] Intel Xeon PhiによるSCANクラスタリングの分散並列化2018

    • 著者名/発表者名
      高橋 知克, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      第10回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • [学会発表] 選択的重要度先読みを用いたObjectRankの高速化2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤 朋紀, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      第10回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • [学会発表] セル分割によるAffinity Propagationの高速化2018

    • 著者名/発表者名
      松下 朋弘, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      第10回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム
  • [学会発表] SCAN-XP: Parallel Structural Graph Clustering Algorithm on Intel Xeon Phi Coprocessors2017

    • 著者名/発表者名
      Tomokatsu Takahashi, Hiroaki Shiokawa, Hiroyuki Kitagawa
    • 学会等名
      the 2nd ACM SIGMOD Workshop on Network Data Analytics
    • 国際学会
  • [学会発表] Scaling Structural Graph Clustering for Billion-edge graphs2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroaki Shiokawa
    • 学会等名
      2017 International Conference on Data Science
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大規模グラフクラスタリングの高速化2017

    • 著者名/発表者名
      塩川 浩昭
    • 学会等名
      2017年度 大規模複雑データの理論と方法論,及び,関連分野への応用 シンポジウム
    • 招待講演
  • [学会発表] 分散グラフ処理におけるグラフ分割2017

    • 著者名/発表者名
      藤森 俊匡, 塩川 浩昭, 鬼塚 真
    • 学会等名
      第10回Webとデータベースに関するフォーラム
  • [学会発表] メニーコアプロセッサを用いた構造的類似度に基づくグラフクラスタリングの高速化2017

    • 著者名/発表者名
      高橋 知克, 塩川 浩昭, 北川 博之
    • 学会等名
      第10回Webとデータベースに関するフォーラム
  • [学会発表] 大規模グラフに対するObjectRankの高速な近似Top-k検索2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 朋紀, 塩川 浩昭, 山口祐人, 北川博之
    • 学会等名
      第10回Webとデータベースに関するフォーラム

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公開日: 2018-12-17  

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