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2015 年度 実績報告書

大規模組合せ最適化問題のEPR解法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 25330262
研究機関九州大学

研究代表者

藤田 博  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 准教授 (70284552)

研究分担者 長谷川 隆三  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 教授 (20274483) [辞退]
越村 三幸  九州大学, システム情報科学研究科(研究院, 助教 (30274492)
研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2016-03-31
キーワード組合せ最適化問題 / SATソルバー / ラムゼー数 / 対称性制約 / 基数制約 / MaxSAT問題 / 帰納論理プログラミング / AES暗号鍵
研究実績の概要

(1) 対称性制約に関して:大規模組合せ問題における主たる事例研究として、ラムゼー数に関する問題についての研究を行った。副対角線対称性や市松模様型対称性、及び各種対称性の複合適用の有効性を確認した。ソルバーSCSat3の改良を進め、幾つかの新しい結果を得た。中でもラムゼーグラフRG(4,6,34)について、副対角線対称性を完全に満たす新たな結果が得られた。
(2) 基数制約に関して:重み付きMaxSAT問題に不可欠な重み付き基数制約のCNF符号化について、Totalizer方式やModulo法等を基本とした幾つかの方式を設計・実装し、比較評価を行った。それらをQMaxSATソルバーに組み込んでベンチマーク問題を解いた結果、符号化後のCNFのサイズを格段に抑えられるなど、極めて効果的であることを確認した。
(3) MaxSAT応用に関して:AES暗号鍵に関するMaxSAT応用の研究成果をまとめた。また、帰納論理プログラミングをMaxSATによって模擬実行する手法の実証実験と改善を行った。さらに、ラムゼー数に関する問題に関して、対称性制約を最大限に充足するラムゼーグラフの探索にMaxSATソルバーが有効に利用できることを確認した。具体的には、ラムゼーグラフRG(5,5,42)を含め、重要なラムゼーグラフの多くがストライプ制約や副対角線制約を良く充足することが分かった。
(4) 以上に加え、基盤技術として必須のSATソルバーの高速化に関して、純リテラル削除の導入について研究を行い、ベンチマーク問題等において効果を確認した。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Reconstructing AES Key Schedule Images with SAT and MaxSAT2016

    • 著者名/発表者名
      Xiaojuan Liao, Hui Zhang, and Miyuki Koshimura
    • 雑誌名

      IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems

      巻: Vol.E99-D ページ: 141-150

    • DOI

      10.1587/transinf.2015EDP7223

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] MaxSATを利用したAES暗号鍵の復元法の改良2016

    • 著者名/発表者名
      越村三幸,廖暁鵑
    • 学会等名
      NII共同研究プロジェクト:クラウド上のソフトウェア最適配置問題の解法&解集合プログラミングによるシステム検証 合同ミーティング
    • 発表場所
      熊本市民会館
    • 年月日
      2016-03-28 – 2016-03-29
  • [学会発表] Modulo計算に基づく重み付MaxSAT問題の基数制約符号化手法の改良2016

    • 著者名/発表者名
      有村寿高,長谷川隆三,藤田博,越村三幸,Zha Aolong,上村直輝
    • 学会等名
      人工知能学会 第99回人工知能基本問題研究会(SIG-FPAI)
    • 発表場所
      熊本市民会館
    • 年月日
      2016-03-27 – 2016-03-28
  • [学会発表] Introducing Pure Literal Elimination into CDCL Algorithm2016

    • 著者名/発表者名
      Aolong Zha, Miyuki Koshimura, Hiroshi Fujita
    • 学会等名
      人工知能学会 第99回人工知能基本問題研究会(SIG-FPAI)
    • 発表場所
      湯の原ホテル(仙台市)
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-22
  • [学会発表] Inductive Logic Programming Using a MaxSAT Solver2015

    • 著者名/発表者名
      Noriaki Chikara, Miyuki Koshimura, Hiroshi Fujita, Ryuzo Hasegawa
    • 学会等名
      5th International Conference on Inductive Logic Programming
    • 発表場所
      京都大学学友会館
    • 年月日
      2015-08-20 – 2015-08-22
    • 国際学会
  • [学会発表] SCSat3によるラムゼーグラフ探索について2015

    • 著者名/発表者名
      藤田 博
    • 学会等名
      2015年度人工知能学会全国大会(第29回)
    • 発表場所
      公立はこだて未来大学
    • 年月日
      2015-05-30 – 2015-06-02

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公開日: 2017-01-06  

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