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2016 年度 実施状況報告書

幾何データに対する省領域アルゴリズムと時間・領域トレードオフ

研究課題

研究課題/領域番号 16K16006
研究機関九州工業大学

研究代表者

齋藤 寿樹  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (00590390)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
キーワード省領域アルゴリズム / 幾何データ / データ構造
研究実績の概要

近年,ビッグデータを処理するための効率的なアルゴリズムが求められているが,ビッグデータのその巨大さゆえに,すべてのデータを計算機上に格納することはできない.本研究では,センサーネットワークや時系列データなど,様々な実データを持つ幾何データに対する効率的な省領域アルゴリズムの開発を目的としている.

研究代表者はこれまでに区間データの独立集合問題に対する省領域アルゴリズムを開発した.本年度はそのアルゴリズムをより汎用的な手法へと拡張し,その拡張手法は,最小支配集合を含む,区間上の様々な貪欲アルゴリズムへ適用できることを示した.また,区間だけでなく,Circular arc と呼ばれる区間を拡張した幾何データに対する省領域アルゴリズムの開発のための良い特徴付けなどを得ることができた.
また,平面的な幾何構造へのアルゴリズムとして,ZDD と呼ばれるデータ構造を用いて最長片道切符を高速に求めるアルゴリズムの開発や,文字型のグラフ構造を列挙するアルゴリズムを開発した.これらのアルゴリズムは高速に動作するだけでなく,列挙された構造の数に比べ,遥かに小さい計算領域で計算することができる.
これらの成果は国際会議 Computational Intelligence in Information Systems (CIIS 2016) および International Conference and Workshops on Algorithms and Computation (WALCOM 2017) に採択された.

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

区間データ上の独立集合問題に対する省領域アルゴリズムを拡張することに成功し,多くの区間上の問題に対する効率的なアルゴリズムに成功した.また,区間を拡張されたデータに対する省領域アルゴリズム開発のため,Circular arc データに対する有用な特徴などを得られるなど,拡張された幾何構造に対する省領域アルゴリズムの開発に向けた準備ができている.また,平面構造に対するアルゴリズムは実験的に効率性を示している.

今後の研究の推進方策

昨年度に引き続き,区間データを拡張した幾何データに対する省領域アルゴリズムを開発していく.特に,Circular arc データだけでなく,置換ダイアグラムに対する省領域アルゴリズムの開発を検討していく.また,今年度のアルゴリズムの開発により,ソーティングに対する良い知見を得ることができた.ソーティングは計算機科学における非常に重要な問題であり,これらに対する研究を推し進めていく.

次年度使用額が生じた理由

研究代表者の異動に伴い,支出計画が若干変わったため.

次年度使用額の使用計画

研究打合せや情報収集を行うための旅費として使用する.

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 4件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] チャールズ大学(チェコ)

    • 国名
      チェコ
    • 外国機関名
      チャールズ大学
  • [国際共同研究] サイモンフレーザー大学/ブリティッシュコロンビア大学(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      サイモンフレーザー大学/ブリティッシュコロンビア大学
  • [国際共同研究] マサチューセッツ工科大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      マサチューセッツ工科大学
  • [国際共同研究] ユリウス・マクシミリアン大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ユリウス・マクシミリアン大学
  • [雑誌論文] Fast maximum weight clique extraction algorithm: Optimal tables for branch-and-bound2017

    • 著者名/発表者名
      Shimizu Satoshi、Yamaguchi Kazuaki、Saitoh Toshiki、Masuda Sumio
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 223 ページ: 120~134

    • DOI

      10.1016/j.dam.2017.01.026

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Extending Partial Representations of Interval Graphs2017

    • 著者名/発表者名
      Pavel Klavik, Jan Kratochvil, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, and Tomas Vyskocil
    • 雑誌名

      Algorithmica

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00453-016-0186-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Extending partial representations of proper and unit interval graphs2017

    • 著者名/発表者名
      Pavel Klavik, Jan Kratochvil, Yota Otachi, Ignaz Rutter, Toshiki Saitoh, Maria Saumell, and Tomas Vyskocil
    • 雑誌名

      Algorithmica

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1007/s00453-016-0133-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Ferrers Dimension of Grid Intersection Graphs2017

    • 著者名/発表者名
      Steven Chaplick, Pavol Hell, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, and Ryuhei Uehara
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 216-1 ページ: 130-135

    • DOI

      10.1016/j.dam.2015.05.035

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] The Time Complexity of the Token Swapping Problem and Its Parallel Variants2017

    • 著者名/発表者名
      Jun Kawahara, Toshiki Saitoh, and Ryo Yoshinaka:
    • 学会等名
      The 11th Annual Workshop on Algorithms and Computation (WALCOM 2017)
    • 発表場所
      Hsinchu (Taiwan)
    • 年月日
      2017-03-29 – 2017-03-31
    • 国際学会
  • [学会発表] Sequentially Swapping Colored Tokens on Graphs2017

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka, Erik D. Demaine, Takashi Horiyama, Akitoshi Kawamura, Shin-Ichi Nakano, Yoshio Okamoto, Toshiki Saitoh, Akira Suzuki, Ryuhei Uehara, and Takeaki Uno
    • 学会等名
      The 11th Annual Workshop on Algorithms and Computation (WALCOM 2017)
    • 発表場所
      Hsinchu (Taiwan)
    • 年月日
      2017-03-29 – 2017-03-31
    • 国際学会
  • [学会発表] Space-Efficient and Output-Sensitive Implementations of Greedy Algorithms on Intervals2017

    • 著者名/発表者名
      Toshiki Saitoh and David Kirkpatrick
    • 学会等名
      The 11th Annual Workshop on Algorithms and Computation (WALCOM 2017)
    • 発表場所
      Hsinchu (Taiwan)
    • 年月日
      2017-03-29 – 2017-03-31
    • 国際学会
  • [学会発表] ペグソリティアとフォーティーワンの高速な解の数え上げ2017

    • 著者名/発表者名
      兼本 樹, 斎藤 寿樹, 上原隆平
    • 学会等名
      組合せゲーム・パズル研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-06 – 2017-03-06
  • [学会発表] 木における1ラウンドボロノイゲームの後手の戦略2017

    • 著者名/発表者名
      杉本 晃弘,斎藤 寿樹
    • 学会等名
      組合せゲーム・パズル研究集会
    • 発表場所
      名古屋大学(愛知県名古屋市)
    • 年月日
      2017-03-06 – 2017-03-06
  • [学会発表] 区間データに対する出力サイズ依存・省領域アルゴリズム2016

    • 著者名/発表者名
      斎藤 寿樹
    • 学会等名
      電気関係学会関西連合大会
    • 発表場所
      大阪府立大学(大阪府堺市)
    • 年月日
      2016-11-22 – 2016-11-23
    • 招待講演
  • [学会発表] Solving the Longest Oneway-ticket Problem and Enumerating Letter Graphs by Augmenting the Two Representative Approaches with ZDDs2016

    • 著者名/発表者名
      Jun Kawahara, Toshiki Saitoh, Hirofumi Suzuki, and Ryo Yoshinaka
    • 学会等名
      Computational Intelligence In Information Systems (CIIS 2016)
    • 発表場所
      Universiti Teknologi Brunei (Brunei Darussalam)
    • 年月日
      2016-11-18 – 2016-11-20
    • 国際学会
  • [学会発表] Experimental enumeration of solutions for peg solitaire2016

    • 著者名/発表者名
      Taishi Oikawa, Itsuki Kanemoto, Toshiki Saitoh, Masashi Kiyomi, Ryuhei Uehara
    • 学会等名
      アルゴリズム研究会
    • 発表場所
      徳島大学(徳島県徳島市)
    • 年月日
      2016-09-23 – 2016-09-23
  • [学会発表] Counting the number of solutions for peg solitaire2016

    • 著者名/発表者名
      Itsuki Kanemoto, Toshiki Saitoh, Masashi Kiyomi, Ryuhei Uehara
    • 学会等名
      コンピュテーション研究会
    • 発表場所
      富山県立大学(富山県射水市)
    • 年月日
      2016-09-06 – 2016-09-06
  • [学会発表] Computational Complexity of Sequential Token Swapping Problem2016

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka, Erik D. Demaine, Takashi Horiyama, Akitoshi Kawamura, Shin-ichi Nakano, Yoshio Okamoto, Toshiki Saitoh, Akira Suzuki, Ryuhei Uehara, Takeaki Uno
    • 学会等名
      コンピュテーション研究会
    • 発表場所
      石川県教育会館(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-06-22 – 2016-06-23
  • [学会発表] Ls in L と Sphinxes in Sphinx に対する敷き詰め方の数の下界の改善 - フロンティア法による敷き詰め方の列挙 -2016

    • 著者名/発表者名
      兼本 樹, 斎藤 寿樹
    • 学会等名
      コンピュテーション研究会
    • 発表場所
      石川県教育会館(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-06-22 – 2016-06-23
  • [学会発表] ゼロサプレス型二分決定グラフによる文字グラフの列挙2016

    • 著者名/発表者名
      川原 純, 斎藤 寿樹, 吉仲 亮
    • 学会等名
      コンピュテーション研究会
    • 発表場所
      石川県教育会館(石川県金沢市)
    • 年月日
      2016-06-22 – 2016-06-23

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公開日: 2018-01-16   更新日: 2022-02-22  

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