ネットワーク構造への変換に基づくアルゴリズム設計技術

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500015
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 情報学基礎
• 研究機関: 京都大学
• 研究代表者: 永持 仁 京都大学, 情報学研究科, 教授 (70202231)
• 研究分担者: 趙 亮 京都大学, 大学院・情報学研究科, 講師 (90344902) ; 福永 拓郎 国立情報学研究所, ビッグデータ数理国際研究センター, 准教授 (60452314)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 数理工学 / 計算機科学 / グラフ理論 / 離散最適化 / 厳密解法 / 計算量解析 / 近似解法

研究概要

主にグラフ構造を対象として離散最適化問題に対するアルゴリズムを設計する．
最大独立点集合問題などNP-困難である幾つかの重要な問題に対して，近似アルゴリズムや厳密アルゴリズムの設計を行った．
近似アルゴリズムについてはその近似性能を理論的に解析し，厳密アルゴリズムについては計算量の上界を理論的に解析した．とくに，厳密アルゴリズムの設計においては，シフトによる慣らし解析，カット点対に基づく分解，再帰方程式集合の最大根の導出法など新しいアルゴリズム設計技術を得ることができた．

研究成果

• [雑誌論文] Parameterized edge dominating set in graphs with degree bounded by 3 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: 508 ページ: 2-15
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2012.08.015
  • 査読あり
• [雑誌論文] Exact algorithms for annotated edge dominating set in graphs with degree bounded by 3 (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 雑誌名: IEICE Transactions 巻: Vol.E96-D No.3 ページ: 408-418
  • DOI: 10.1587/transinf.E96.D.408
  • 査読あり
• [雑誌論文] Better Approximation Algorithms for Grasp-and- Delivery Robot Routing Problems (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Shurbevski, H. Nagamochi , Y. Karuno
  • 雑誌名: IEICE Transactions 巻: Vol.E96-D No.3 ページ: 450-456
  • DOI: 10.1587/transinf.E96.D.450
  • 査読あり
• [雑誌論文] FPTASs for trimming weighted trees (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, T. Fukunaga, H. Nagamochi
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: 469 ページ: 105-118
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2012.09.024
  • 査読あり
• [雑誌論文] Confining sets and avoiding bottleneck cases : A simple maximum independent set algorithm in degree-3 graphs (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: 469 ページ: 92-104
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2012.09.022
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minimum cost star-shaped drawings of plane graphs with a fixed embedding and concave corner constraints (2012)
  • 著者名/発表者名: S.-H. Hong, H. Nagamochi
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: 445 ページ: 36-51
  • DOI: 10.1016/j.tcs.2012.05.011
  • 査読あり
• [雑誌論文] An exact strip packing algorithm based on canonical forms (2012)
  • 著者名/発表者名: Y. Arahori, T. Imamichi, H. Nagamochi
  • 雑誌名: Computers and Operations Research 巻: Volume39, Issue12 ページ: 2991-3011
  • DOI: 10.1016/j.cor.2012.03.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Indexing all rooted subgraphs of a rooted graph (2012)
  • 著者名/発表者名: T. Imada, H. Nagamochi
  • 雑誌名: IEICE Transactions 巻: 95-D(3) ページ: 712-721
  • DOI: 10.1587/transinf.E95.D.712
  • 査読あり
• [雑誌論文] A linear-time algorithm for star-shaped drawings of planar graphs with the minimum number of concave corners (2012)
  • 著者名/発表者名: S.-H. Hong H. Nagamochi
  • 雑誌名: Algorithmica 巻: 62 ページ: 1122-1158
  • DOI: 10.1007/s00453-011-9513-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Divide-and-conquer algorithms for partitioning hypergraphs and submodular systems (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Okumoto, T. Fukunaga, H. Nagamochi
  • 雑誌名: Algorithmica 巻: 62 ページ: 787-806
  • DOI: 10.1007/s00453-010-9483-0
  • 査読あり
• [雑誌論文] An FPT algorithm for edge subset feedback edge set (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 雑誌名: Inf. Process. Lett 巻: vol.112, no.1-2 ページ: 5-9
  • DOI: 10.1016/j.ipl.2011.10.007
  • 査読あり
• [雑誌論文] An approximation algorithm for locating maximal disks within convex polygons (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Aota, T. Fukunaga, H. Nagamochi
  • 雑誌名: International Journal of Computational Geometry and Applications (IJCGA) 巻: Volume:21, Issue:6 ページ: 661-684
  • DOI: 10.1142/S0218195911003858
  • 査読あり
• [雑誌論文] Kansei engineering, humans and computers : Efficient dynamic programming algorithms for combinatorial food packing problems (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Karuno, S. Imahori, H. Nagamochi , X. Wang
  • 雑誌名: International Journal of Biometrics 巻: 3/3 ページ: 228-245
  • DOI: 10.1504/IJBM.2011.040817
  • 査読あり
• [雑誌論文] Minmax tree cover in the Euclidean space (2011)
  • 著者名/発表者名: S. Karakawa, E. Morsy, H. Nagamochi
  • 雑誌名: J. Graph Algorithms Appl 巻: 15(3) ページ: 345-371
  • DOI: 10.7155/jgaa.00230
  • 査読あり
• [雑誌論文] Extending Steinitz's theorem to upward star-shaped polyhedra and spherical polyhedra (2011)
  • 著者名/発表者名: S.-H. Hong, H. Nagamochi
  • 雑誌名: Algorithmica 巻: 61(4) ページ: 1022-1076
  • DOI: 10.1007/s00453-011-9570-x
  • 査読あり
• [雑誌論文] An approximation algorithm with factor two for a repetitive routing problem of grasp-and-delivery robots (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Karuno, H. Nagamochi , A. Shurbevski
  • 雑誌名: Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics 巻: Vol.15 No.8 ページ: 1103-1108
  • URL: http://www.fujipress.jp/finder/xslt.php?mode=present&inputfile=JACII001500080018.xml
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the one-dimensional stock cutting problem in the paper tube industry (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Matsumoto, S. Umetani, H. Nagamochi
  • 雑誌名: Journal of Scheduling 巻: 14(3) ページ: 281-290
  • DOI: 10.1007/s10951-010-0164-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Efficient branch-and-bound algorithms for weighted MAX-2-SAT (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Ibaraki, T. Imamichi, Y. Koga, H. Nagamochi , K. Nonobe, M. Yagiura
  • 雑誌名: Mathematical Programming A 巻: 127, 2 ページ: 297-343
  • DOI: 10.1007/s10107-009-0285-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximating capacitated tree-routings in networks (2011)
  • 著者名/発表者名: E. Morsy, H. Nagamochi
  • 雑誌名: Journal of Combinatorial Optimization 巻: 21(2) ページ: 254-267
  • DOI: 10.1007/s10878-009-9238-5
  • 査読あり
• [雑誌論文] Cop-robber guarding game with cycle robber region (2011)
  • 著者名/発表者名: H. Nagamochi
  • 雑誌名: Theoretical Computer Science 巻: 412 ページ: 383-390
  • DOI: 10.1007/978-3-642-02270-8_10
  • 査読あり
• [学会発表] Packing for robot motion planning (2014)
  • 著者名/発表者名: Y Aleksandar Shurbevski and Hiroshi Nagamochi
  • 学会等名: In 11th ESICUP Meeting
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2014-03-20
• [学会発表] Optimization techniques for robot path planning (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Shurbevski, N. Hirosue, H. Nagamochi
  • 学会等名: The 5th ICT Innovations Conference
  • 発表場所: Ohrid, Macedonia
  • 年月日: 20130912-15
• [学会発表] An exact algorithm for maximum independent set in degree-5 graphs (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 学会等名: The Seventh International Frontiers of Algorithmics Workshop
  • 発表場所: Dalian, China
  • 年月日: 20130626-28
• [学会発表] An exact algorithm for maximum independent set (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 学会等名: The 24thInternational Symposium on Algorithms and Computation
  • 発表場所: Hong Kong
  • 年月日: 2013-12-17
• [学会発表] An improved exact algorithm for undirected feedback vertex set (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 学会等名: The 7th Annual International Conference on Combinatorial Optimization and Applications (COCOA'13)
  • 発表場所: Chengdu, China
  • 年月日: 2013-12-12
• [学会発表] The repetitive routing problem revisited : a new constant factor approximation algorithm for an asymmetric cost function case (2013)
  • 著者名/発表者名: A. Shurbevski, H. Nagamochi , Y. Karuno
  • 学会等名: the 11th International Conference on Electronics, Telecommunications, Automation, and Informatics - ETAI 2013
  • 発表場所: Ohrid, Macedonia
  • 年月日: 2013-09-26
• [学会発表] An exact algorithm for TSP in degree-3 graphs via circuit procedure and amortization on connectivity structure (2013)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 学会等名: The 10th annual conference on Theory and Applications of Models of Computation
  • 発表場所: Hong Kong, China
  • 年月日: 2013-05-20
• [学会発表] A refined exact algorithm for edge dominating set (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 学会等名: 9th annual conference on Theory and Applications of Models of Computation (TAMC2012)
  • 発表場所: Beijing, China
  • 年月日: 20120516-21
• [学会発表] Linear Layouts in Submodular Systems (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Nagamochi
  • 学会等名: the 23rd International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC 2012)
  • 発表場所: Taiwan
  • 年月日: 2012-12-21
• [学会発表] An improved exact algorithm for TSP in degree-4 graphs (2012)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 学会等名: The 18th International Computing and Combinatorics Conference (COCOON'2012)
  • 発表場所: Sydney, Australia
  • 年月日: 2012-08-20
• [学会発表] Characterizing mechanisms in obnoxious facility game (2012)
  • 著者名/発表者名: K. Ibara, H. Nagamochi
  • 学会等名: The 6th Annual International Conference on Combinatorial Optimization and Applications (COCOA'12)
  • 発表場所: Banff, Canada
  • 年月日: 2012-08-09
• [学会発表] Improved approximation ratio algorithms for grasp-and-delivery robot routing problems (2012)
  • 著者名/発表者名: A. Shurbevski, H. Nagamochi , Y. Karuno
  • 学会等名: The 15th Japan-Korea Joint Workshop on Algorithms and Computation
  • 発表場所: Tokyo, Japan
  • 年月日: 2012-07-10
• [学会発表] The next-to-shortest path in undirected graphs with nonnegative weights (2012)
  • 著者名/発表者名: C. Zhang, H. Nagamochi
  • 学会等名: Proc. Computing : The Australasian Theory Symposium (CATS 2012)
  • 発表場所: Melbourne, Australia
  • 年月日: 2012-02-01
• [学会発表] Heuristics for a repetitive routing problem of a single grasp-and-delivery robot with an asymmetric edge cost function (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Shurbevski, H. Nagamochi , Y. Karuno
  • 学会等名: The 10th International Conference on Electronics, Telecommunications, Automation, and Informatics - ETAI 2011
  • 発表場所: Ohrid, Macedonia
  • 年月日: 20110916-20
• [学会発表] Network transformation heuristics for multi-story storage rack problems (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Karuno, H. Nagamochi
  • 学会等名: International Symposium on Scheduling 2011
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20110702-04
• [学会発表] Improved implementation of an approximation algorithm with factor two for a cyclic routing problem of grasp-and-delivery robots (2011)
  • 著者名/発表者名: A. Shurbevski, Y. Karuno, H. Nagamochi
  • 学会等名: International Symposium on Scheduling 2011
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20110702-04
• [学会発表] Approximating cyclic routing problems of grasp-and-delivery robots in production of printed circuit boards (2011)
  • 著者名/発表者名: Y. Karuno, H. Nagamochi , A. Shurbevski
  • 学会等名: International Symposium on Scheduling 2011
  • 発表場所: Osaka
  • 年月日: 20110702-04
• [学会発表] A practical speed-up technique for A* algorithms (2011)
  • 著者名/発表者名: L. Zhao, P. Eumthurapojn, H. Nagamoch
  • 学会等名: the 4th Annual Meeting of the Asian Association for Algorithms and Computation (AAAC 2011)
  • 発表場所: Hsinchu, Taiwan
  • 年月日: 20110416-17
• [学会発表] Further improvement on maximum independent set in degree-4 graphs (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 学会等名: The 5th Annual International Conference on Combinatorial Optimization and Applications (COCOA'11)
  • 発表場所: Zhangjiajie, China
  • 年月日: 2011-08-04
• [学会発表] Improved bounds for minimum fault-tolerant gossip graphs (2011)
  • 著者名/発表者名: T. Hasunuma, H. Nagamochi
  • 学会等名: 37th International Workshop on Graph-Theoretic Concepts in Computer Science
  • 発表場所: Czechoslovakia
  • 年月日: 2011-06-21
• [学会発表] Parameterized edge dominating set in cubic graphs (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Xiao, H. Nagamochi
  • 学会等名: the Fifth International Frontiers of Algorithmics Workshop and The Seventh International Conference on Algorithmic Aspects of Information and Management
  • 発表場所: China
  • 年月日: 2011-05-30
• [備考]
  • URL: http://www-or.amp.i.kyoto-u.ac.jp/members/nag/
• [備考]
  • URL: http://www-or.amp.i.kyoto-u.ac.jp/members/nag/index-e.html