離散最適化問題の計算モデルと高品質アルゴリズム設計

2013 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 23500020
• 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: 九州工業大学
• 研究代表者: 宮野 英次 九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (10284548)
• 研究期間 (年度): 2011 – 2013
• キーワード: 離散最適化問題 / オフライン計算モデル / オンライン計算モデル / 計算困難問題 / 近似精度 / 競合精度 / アルゴリズム設計

研究概要

多くの重要な離散最適化問題は計算量の意味で困難（NP困難）となる．すなわち，最適解を求めるための多項式時間で動作するアルゴリズムが存在しない．また，ある状況では，問題を解く前に，完全な入力が与えられない場合もある．例えば，入力が徐々に与えられるような要求列となっている場合である．将来の要求に関する情報が欠損している場合にもアルゴリズムは効率よく動作する必要がある．前者をオフライン計算モデル，後者をオンライン計算モデルと呼ぶ．本研究では，それら２つの計算モデルにおける困難な離散最適化問題に対して，最適解に対する出力解の精度が理論的に保証されたアルゴリズムを設計した．

研究成果

• [雑誌論文] Distance-d Independent Set Problems for Bipartite and Chordal Graphs (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Eto, Fengrui Guo, Eiji Miyano
  • 雑誌名: Journal of Combinatorial Optimization 巻: Vol.27 ページ: 88-99
  • DOI: 10.1007/s10878-012-9594-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Distance-d Independent Set Problems for Bipartite and Chordal Graphs (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Eto, Fengrui Guo, Eiji Miyano
  • 雑誌名: Proceedings of the 6th Annual International Conference on Combinatorial Optimization and Applications (COCOA2012) 巻: 7402 ページ: 234-244
  • 査読あり
• [雑誌論文] (1+ε)-Competitive Algorithm for Online OVSF Code Assignment with Resource Augmentation (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Kenta Kanmera, Eiji Miyano
  • 雑誌名: Journal of Combinatorial Optimization 巻: Vol.26 ページ: 687-708
  • DOI: 10.1007/s10878-012-9454-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal Approximability of Bookmark Assignments (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Eiji Miyano, Toshihide Murata, Hirotaka Ono
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 巻: Vol.161 ページ: 2361-2366
  • DOI: 10.1016/j.dam.2013.05.018
  • 査読あり
• [雑誌論文] Complexity of Finding Maximum Regular Induced Subgraphs with Prescribed Degree (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Hiroshi Eto, Takehiro Ito, Eiji Miyano
  • 雑誌名: Proceedings of the 19th International Symposium on Fundamentals of Computation Theory (FCT2013) 巻: 8070 ページ: 28-39
  • DOI: 10.1007/978-3-642-40164-0_6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Maximum Diameter-Bounded Subgraphs in Intersection Graphs (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Yuya Doi, Eiji Miyano, Hirotaka Shimizu
  • 雑誌名: Proceedings of the 16th Korean-Japan Joint Workshop on Algorithms and Computation (WAAC2013) ページ: 83-90
  • 査読あり
• [雑誌論文] Improved Inapproximability of Regular Induced Connected Subgraph Problems (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Hiroshi Eto, Eiji Miyano
  • 雑誌名: Proceedings of the 15th Korean-Japan Joint Workshop on Algorithms and Computation (WAAC2012) ページ: 161-168
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inapproximability of Maximum r-Regular Induced Connected Subgraph Problems (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Hiroshi Eto, Eiji Miyano
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: Vol.E96-D(3) ページ: 443-449
  • DOI: 10.1587/transinf.E96.D.443
  • 査読あり
• [雑誌論文] Graph Orientations Optimizing the Number of Light or Heavy Vertices (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Jesper Jansson, Eiji Miyano, Hirotaka Ono
  • 雑誌名: Proceedings of the 2nd International Symposium on Combinatorial Optimization (ISCO 2012) 巻: 7422 ページ: 332-343
  • 査読あり
• [雑誌論文] Optimal Distortion Embedding of Complete Binary Trees into Lines (2012)
  • 著者名/発表者名: Masao Kumamoto, Eiji Miyano
  • 雑誌名: Information Processing Letters 巻: Vol.112(19) ページ: 365-370
  • DOI: 10.1016/j.ipl.2012.02.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] NP-Hardness of the Sorting Buffer Problem on the Uniform Metric (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Kenichi Kawahara, Eiji Miyano
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 巻: Vol.160(10) ページ: 1453-1464
  • DOI: 10.1016/j.dam.2012.02.005
  • 査読あり
• [雑誌論文] Upper and Lower Degree Bounded Graph Orientation with Minimum Penalty (2012)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Jesper Jansson, Eiji Miyano, Hirotaka Ono
  • 雑誌名: Proceedings of Computing : The 18th Australasian Theory Symposium (CATS 2012) 巻: Vol.128 ページ: 139-146
  • 査読あり
• [雑誌論文] (1+ε)-Competitive Algorithm for Online OVSF Code Assignment with Resource Augmentation (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Kenta Kanmera, Eiji Miyano
  • 雑誌名: Proceedings of the 17th Annual International Conference (COCOON 2011) 巻: 6842 ページ: 259-270
  • 査読あり
• [雑誌論文] Inapproximability of Maximum r-Regular Induced Connected Subgraph Problems (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Hiroshi Eto, Eiji Miyano
  • 雑誌名: Proceedings of the 2011 International Conference on Foundations of Computer Science (FCS2011) ページ: 102-107
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximation Algorithms for the Graph Orientation Minimizing the Maximum Weighted Outdegree (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Jesper Jansson, Eiji Miyano, Hirotaka Ono, Kouhei Zenmyo
  • 雑誌名: Journal of Combinatorial Optimization 巻: Vol.22(1) ページ: 78-96
  • DOI: 10.1007/s10878-009-9276-z
  • 査読あり
• [雑誌論文] Graph classes and the complexity of the graph orientation minimizing the maximum weighted outdegree (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Eiji Miyano, Hirotaka Ono
  • 雑誌名: Discrete Applied Mathematics 巻: Vol.159(7) ページ: 498-508
  • DOI: 10.1016/j.dam.2010.11.003
  • 査読あり
• [雑誌論文] Graph Orientation to Maximize the Minimum Weighted Outdegree (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro, Jesper Jansson, Eiji Miyano, Hirotaka Ono
  • 雑誌名: International Journal of Foundation of Computer Science 巻: Vol.22(3) ページ: 583-601
  • DOI: 10.1142/S0129054111008246
  • 査読あり
• [学会発表] 弦2部グラフにおける正則誘導部分グラフ探索問題 (2014)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 情報処理学会九州支部・ 火の国情報シンポジウム2014
  • 発表場所: 大分大学(大分県)
  • 年月日: 20140304-05
• [学会発表] 次数制約のあるグラフ有向化問題の近似について (2013)
  • 著者名/発表者名: 朝廣雄一
  • 学会等名: 電子情報通信学会コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 沖縄産業支援センター(沖縄県)
  • 年月日: 20131220-21
• [学会発表] 正則誘導部分グラフを多項式時間で探索可能なグラフクラス (2013)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 日本OR学会九州支部第4回九州・中国・四国地区における若手OR研究交流会
  • 発表場所: きらら交流館(山口県)
  • 年月日: 20131026-27
• [学会発表] ターミナル数を限定した成分素シュタイナー木最大化問題の近似アルゴリズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 星加大輝
  • 学会等名: 日本OR 学会九州支部第4回九州・中国・四国地区における若手OR研究交流会
  • 発表場所: きらら交流館(山口県)
  • 年月日: 20131026-27
• [学会発表] 木幅限定グラフにおける最大正則誘導部分グラフ探索問題の線形時間アルゴリズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 第66回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20130923-24
• [学会発表] 複数バッファによる整列問題 (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹田圭祐
  • 学会等名: 第66回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20130923-24
• [学会発表] 部分グラフクラスに対する最大d クラン問題 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土井悠也
  • 学会等名: 第66回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20130923-24
• [学会発表] 追跡問題に対する進化アルゴリズムの提案 (2013)
  • 著者名/発表者名: 田原慶輔
  • 学会等名: 第66回電気関係学会九州支部連合大会
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20130923-24
• [学会発表] 弦グラフにおける最大正則誘導部分グラフ探索問題の多項式時間アルゴリズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 夏のLA シンポジウム2013
  • 発表場所: 休暇村 志賀島(福岡県)
  • 年月日: 20130716-18
• [学会発表] グラフクラスと最大d クラン問題 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土井悠也
  • 学会等名: 夏のLA シンポジウム2013
  • 発表場所: 休暇村 志賀島(福岡県)
  • 年月日: 20130716-18
• [学会発表] 文字列の整列問題について (2013)
  • 著者名/発表者名: 竹田圭祐
  • 学会等名: 夏のLA シンポジウム2013
  • 発表場所: 休暇村 志賀島(福岡県)
  • 年月日: 20130716-18
• [学会発表] ターミナル数5 の成分素シュタイナー木最大化問題に対する近似アルゴリズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 星加大輝
  • 学会等名: 電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 小樽商科大学(北海道)
  • 年月日: 20130517-18
• [学会発表] Maximum Diameter-Bounded Subgraphs in Graphs Without Long Induced Cycles (2013)
  • 著者名/発表者名: Yuya Doi
  • 学会等名: 6th Asian Association for Algorithms and Computation Annual Meeting (AAAC13)
  • 発表場所: Hotel Matsushima Taikanso(宮城県)
  • 年月日: 20130419-21
• [学会発表] 弦グラフにおける最大正則誘導部分グラフ探索問題 (2013)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 情報処理学会九州支部・火の国情報シンポジウム2013
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20130314-15
• [学会発表] ターミナル数限定成分素シュタイナー木最大化問題の近似アルゴリズム (2013)
  • 著者名/発表者名: 星加大輝
  • 学会等名: 火の国情報シンポジウム2013
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20130314-15
• [学会発表] 弦グラフにおける直径限定部分グラフ最大化問題 (2013)
  • 著者名/発表者名: 土井悠也
  • 学会等名: 火の国情報シンポジウム2013
  • 発表場所: 熊本大学(熊本県)
  • 年月日: 20130314-15
• [学会発表] 次数指定した最大正則誘導部分グラフ探索問題 (2013)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 鳥取環境大学(鳥取県)
  • 年月日: 2013-09-03
• [学会発表] 次数を限定した平面グラフにおける誘導部分グラフ探索問題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 日本OR学会九州支部第3回九州地区における若手OR研究交流会
  • 発表場所: 北九州市立大学(福岡県)
  • 年月日: 20121027-28
• [学会発表] 弦グラフ上での距離d 独立頂点集合問題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 郭豊瑞
  • 学会等名: 日本OR 学会九州支部第3回九州地区における若手OR研究交流会
  • 発表場所: 北九州市立大学(福岡県)
  • 年月日: 20121027-28
• [学会発表] ターミナル数を限定した成分素シュタイナー木最大化問題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 星加大輝
  • 学会等名: 日本OR学会九州支部第3回九州地区における若手OR研究交流会
  • 発表場所: 北九州市立大学(福岡県)
  • 年月日: 20121027-28
• [学会発表] 次数を限定した誘導部分グラフ探索問題 (2012)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 夏のLA シンポジウム2012
  • 発表場所: 宮津市(京都府)
  • 年月日: 20120717-19
• [学会発表] Distance-d Independent Set Problems (2012)
  • 著者名/発表者名: Fengrui Guo
  • 学会等名: 5th Asian Association for Algorithms and Computation Annual Meeting (AAAC12)
  • 発表場所: Fudan University, Shanghai (China)
  • 年月日: 20120421-22
• [学会発表] W[1]-hardness of regular induced connected subgraph problems (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiroshi Eto
  • 学会等名: 5th Asian Association for Algorithms and Computation Annual Meeting (AAAC12)
  • 発表場所: Fudan University, Shanghai (China)
  • 年月日: 20120421-22
• [学会発表] 距離d 独立頂点集合問題の計算複雑さ (2012)
  • 著者名/発表者名: 宮野英次
  • 学会等名: 電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2012-06-21
• [学会発表] 対決ゲームモデルの紹介とその拡張 (2011)
  • 著者名/発表者名: 山田陽一
  • 学会等名: 日本OR 学会九州支部第2回九州地区における若手OR研究交流会
  • 発表場所: 島原共同研修センター(長崎県)
  • 年月日: 20111029-30
• [学会発表] 3-正則誘導部分グラフ問題の計算量 (2011)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 日本OR 学会九州支部第2回九州地区における若手OR研究交流会
  • 発表場所: 島原共同研修センター(長崎県)
  • 年月日: 20111029-30
• [学会発表] Dispersion Problem に対するアルゴリズムについて (2011)
  • 著者名/発表者名: 郭豊瑞
  • 学会等名: 日本OR 学会九州支部第2回九州地区における若手OR研究交流会
  • 発表場所: 島原共同研修センター(長崎県)
  • 年月日: 20111029-30
• [学会発表] 辺数制約二部グラフマッチング問題に対するアルゴリズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中清明
  • 学会等名: 日本OR学会九州支部第2回九州地区における若手OR研究交流会
  • 発表場所: 島原共同研修センター(長崎県)
  • 年月日: 20111029-30
• [学会発表] Maximum Edge Domination Problem (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Ono
  • 学会等名: 4th Asian Association for Algorithms and Computation Annual Meeting (AAAC11)
  • 発表場所: Hsinchu (Taiwan R.O.C.)
  • 年月日: 20110416-17
• [学会発表] 2-Competitive Algorithm for Online OVSF Code Assignment with Small Resource Augmentation (2011)
  • 著者名/発表者名: Yuichi Asahiro
  • 学会等名: 4th Asian Association for Algorithms and Computation Annual Meeting (AAAC11)
  • 発表場所: Hsinchu (Taiwan R.O.C.)
  • 年月日: 20110416-17
• [学会発表] Minimizing Penalty on Upper and Lower Degree Constrained Graph Orientation (2011)
  • 著者名/発表者名: Hirotaka Ono
  • 学会等名: 電子情報通信学会コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2011-12-16
• [学会発表] 資源増加を許したOVSF 符号割当問題に対する1+ε競合アルゴリズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 朝廣雄一
  • 学会等名: 情報処理学会 アルゴリズム研究会
  • 発表場所: 山口大学(山口県)
  • 年月日: 2011-11-18
• [学会発表] 最大正則誘導連結部分グラフ問題のパラメータ化計算量 (2011)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 2011年度電子情報通信学会九州支部学生講演会
  • 発表場所: 佐賀大学(佐賀県)
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] 辺数制約二部グラフマッチング問題に対する多項式時間アルゴリズム (2011)
  • 著者名/発表者名: 田中清明
  • 学会等名: 2011年度電子情報通信学会九州支部学生講演会
  • 発表場所: 佐賀大学(佐賀県)
  • 年月日: 2011-09-28
• [学会発表] 頂点数を最大とする正則誘導連結部分グラフ問題の計算複雑さ (2011)
  • 著者名/発表者名: 江藤宏
  • 学会等名: 電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
  • 発表場所: 広島大学(広島県)
  • 年月日: 2011-06-30
• [備考]
  • URL: http://theory.ces.kyutech.ac.jp/~miyano/publication-j.html
• [備考]
  • URL: http://theory.ces.kyutech.ac.jp/~miyano/talk-j.html