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2018 年度 実施状況報告書

マッチング、マトロイドと巡回セールスマン問題

研究課題

研究課題/領域番号 16K16012
研究機関法政大学

研究代表者

高澤 兼二郎  法政大学, 理工学部, 准教授 (10583859)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワードマトロイド交わり / ポリマトロイド / 有向木 / ゲーム理論 / 混雑ゲーム / 制約付きマッチング
研究実績の概要

本年度は,マトロイド理論に関する三篇の論文が査読付き国際論文誌および査読付き国際会議に採択された.
一つ目の論文は,共通の台集合をもつ二つのマトロイド(マトロイド交わり)において台集合を共通独立集合に分割する問題に関する論文である.この問題は,二部グラフにおける辺彩色問題,すなわち,辺集合をマッチングに分割する問題の,マトロイド交わりへの一般化である.本論文は,一般化ポリマトロイド理論に基づき,複数の既存結果に対して統一的な理解を与えている.さらに,マトロイド交わりの新たなクラスに対し,共通独立集合への分割に関する定理を与えている.
二つ目の論文は,b-有向木とよばれる,有向グラフにおける有向木を一般化するマトロイド交わりのクラスを提案したものである.有向木に関する多段階貪欲アルゴリズム・詰込定理・多面体の整数分解性は,一般のマトロイド交わりでは成り立たない良い性質であり,組合せ最適化における基本的な結果である.本論文では,b-有向木に対してこれらの基本的な結果が拡張されることを証明した.これにより,b-有向木は,マッチングに対する b-マッチングに相当する基本的な一般化であることが結論づけられた.
三つ目の論文では,各プレイヤーの戦略集合がマトロイド構造をもつ混雑ゲームに対する既存研究を,コスト関数が劣モジュラ関数や M 凸関数などの離散凸性をもつ集合関数に一般化し,ナッシュ均衡の存在などの性質を証明した.
また,昨年度に発表した制約付きマッチングに関する論文について,海外のワークショップおよび国内のシンポジウムにおいて,招待講演を行なった.

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

概要に記したとおり,マッチングやマトロイドに関する論文を複数発表し,それらは国内外で評価を得ている.
一方で,巡回セールスマン問題に対する具体的な研究は,進行中の段階である.

今後の研究の推進方策

これまでに遂行したマッチングおよびマトロイドに関する理論的研究のさらなる深化を進める.また,それらの理論に基づき,巡回セールスマン問題やそれに類する問題に対する具体的なアプローチを見出す.

次年度使用額が生じた理由

本年度の研究成果が次年度に開催される査読付き国際会議に採択されたため,この国際会議への旅費に次年度使用額を充当することにした.

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 5件、 招待講演 3件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] A generalized-polymatroid approach to disjoint common independent sets in two matroids2019

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa and Yu Yokoi
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 342 ページ: 2002-2011

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.disc.2019.03.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generalizations of weighted matroid congestion games: Pure Nash equilibrium, sensitivity analysis, and discrete convex function2019

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11436 ページ: 594-614

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-030-14812-6_37

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The b-branching problem in digraphs2018

    • 著者名/発表者名
      Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama, and Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Leibniz International Proceedings in Informatics

      巻: 117 ページ: 12:1-12:15

    • DOI

      https://doi.org/10.4230/LIPIcs.MFCS.2018.12

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Generalizations of weighted matroid congestion games: Pure Nash equilibrium, sensitivity analysis, and discrete convex function2019

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 15th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation (TAMC 2019)
    • 国際学会
  • [学会発表] b-branchings: Branchings with high indegree2019

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 11th Hungarian-Japanese Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications (HJ 2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The b-bibranching problem: TDI System, packing, and discrete convexity2018

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 23rd International Symposium on Mathematical Programming (ISMP 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] The b-branching problem in digraphs2018

    • 著者名/発表者名
      Naonori Kakimura, Naoyuki Kamiyama, and Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 43rd International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2018)
    • 国際学会
  • [学会発表] Excluded t-factors in bipartite graphs: A unified framework for nonbipartite matchings and restricted 2-matchings2018

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The Traveling Salesman Problem: Algorithms & Optimization
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 制約付きマッチングとその応用2018

    • 著者名/発表者名
      高澤兼二郎
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会 RAMP シンポジウム (RAMP2018)
    • 招待講演
  • [備考] Papers by Kenjiro Takazawa

    • URL

      http://ds.ws.hosei.ac.jp/papers_j.html

  • [備考] Ck-free 2-マッチングとは

    • URL

      http://ds.ws.hosei.ac.jp/Ck-free.html

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公開日: 2019-12-27  

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