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2020 年度 実績報告書

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 – 2021-03-31
キーワードマトロイド / 巡回セールスマン / 有向木 / 混雑ゲーム
研究実績の概要

本年度は,本研究課題の最終年度として,これまでに進めてきた研究のうち 7 篇の論文が査読付き国際論文誌に採択・掲載された.これらの論文は,そのうちの 1 篇が数理最適化の分野におけるトップジャーナルである Mathematical Programming が含まれるなど,国際的に高い評価をされた.
Mathematical Programming に採択された論文「Optimal matroid bases with intersection constraints: Valuated matroids, M-convex functions, and their applications」は,共通の台集合をもつ二つのマトロイドにおける,積集合に制約をもつ基に関する最適化問題を解析したものである.先行論文では目的関数として線形関数のみが扱われていたが,本論文では非線形な凸関数への拡張を行い,扱われている問題に対する離散凸解析の理論に基づく包括的な理解を与えると同時に,より幅広い応用をもつ枠組を与えた.さらに,具体的な応用として,ロバストなマトロイド最適化,相互コストをもつ組み合わせ最適化問題,マトロイド混雑ゲームの社会的最適解を求める問題に対して多項式時間アルゴリズムを与えた.
また,ネットワーク最適化に関する伝統的な国際論文誌 Networks に採択された論文「The b-bibranching problem: TDI system, packing, and discrete convexity」では,双有向森と b-有向森の共通の一般化である b-双有向森を導入し,多項式時間アルゴリズム,線形計画表現の完全双対整数性,詰込定理,M 凸劣モジュラ流表現など,組合せ最適化における基本的な定理の拡張を与えた.
その他の論文もいずれも,マッチング理論やマトロイド理論を駆使することによって,有向木問題を含むマトロイド交叉問題や巡回セールスマン問題に対し,古典的結果を拡張する,一般的な理解を与える,近似率を改善するなど,マッチング,マトロイド,巡回セールスマン問題に対する理論的貢献を与えたものである.

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Optimal matroid bases with intersection constraints: Valuated matroids, M-convex functions, and their applications2021

    • 著者名/発表者名
      Yuni Iwamasa, Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Mathematical Programming

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10107-021-01625-2

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The b-bibranching problem: TDI system, packing, and discrete convexity2021

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

      Networks

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1002/net.22035

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Relationship of two formulations for shortest bibranchings2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Murota and Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 38 ページ: 141-161

    • DOI

      10.1007/s13160-020-00432-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The b-branching problem in digraphs2020

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

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 283 ページ: 565-576

    • DOI

      10.1016/j.dam.2020.02.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improving approximation ratios for the clustered traveling salesman problem2020

    • 著者名/発表者名
      Masamune Kawasaki, Kenjiro Takazawa
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      巻: 63 ページ: 60-70

    • DOI

      10.15807/jorsj.63.60

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A note on a nearly uniform partition into common independent sets of two matroids2020

    • 著者名/発表者名
      Satoru Fujishige, Kenjiro Takazawa, Yu Yokoi
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      巻: 63 ページ: 71-77

    • DOI

      10.15807/jorsj.63.71

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Notes on equitable partitions into matching forests in mixed graphs and b-branchings in digraphs2020

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

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 12176 ページ: 214-224

    • DOI

      10.1007/978-3-030-53262-8_18

    • 査読あり
  • [学会発表] Optimal matroid bases with intersection constraints: Valuated matroids, M-convex functions, and their applications2020

    • 著者名/発表者名
      Yuni Iwamasa, Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 16th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation (TAMC 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] Notes on equitable partitions into matching forests in mixed graphs and b-branchings in digraphs2020

    • 著者名/発表者名
      Kenjiro Takazawa
    • 学会等名
      The 6th International Symposium on Combinatorial Optimization (ISCO 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] 交叉制約下でのマトロイドの最適基とその一般化2020

    • 著者名/発表者名
      岩政勇仁, 高澤 兼二郎
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所 共同研究(グループ型) 数理最適化の理論・アルゴリズム・応用
  • [備考] 法政フロネシス「先人の知恵を礎に離散最適化を究め 現実の問題を解決に導く」

    • URL

      http://phronesis.hosei.ac.jp/article/article-20190605163610

  • [備考] Ck-free 2-マッチングの少し詳しい解説

    • URL

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

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公開日: 2021-12-27  

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