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2019 年度 実績報告書

離散凸解析の横断的研究

研究課題

研究課題/領域番号 26280004
研究機関首都大学東京

研究代表者

室田 一雄  首都大学東京, 経営学研究科, 教授 (50134466)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2020-03-31
キーワード離散凸解析 / 最適化理論 / 数理工学 / 情報基盤 / アルゴリズム / 経済理論 / 情報基礎
研究実績の概要

諸分野における共通の方法論としての離散凸解析を発展させるべく,以下の成果を得た.
昨年度までの研究で整凸関数の近接定理や最小化アルゴリズムが解明されたことを踏まえ,従来より離散凸解析において中心的な役割を果たしてきたL#(natural)凸関数との関係をより明確にすべきであるとの認識を得た.そこで,イタリア人研究者をふくむ研究協力者らとともに,L#凸関数を特徴づける離散中点凸性の一般化を探求した結果,離散中点凸関数という概念に至り,これに対してL#凸関数の近接定理が同じ形のままで拡張できることなどを示し,さらにそれを用いたアルゴリズムを開発した.
離散凸関数に対する射影,制限,合成積,集約,分離,ネットワーク変換などの基本演算を網羅的に解明した.その結果,ジャンプシステム上のM凸関数,マルチモジュラ関数,整凸関数,離散中点凸関数までを含む離散凸関数の主なクラスについて,その基本演算の可否を一覧表の形に整理することができた.
離散資源の公平配分に関する研究をハンガリー人研究者とともに強力に推進し,M凸集合上の辞書式最適化および整数値ネットワーク流の辞書式最適化に関して,基本的かつ重要な成果を得た.その一部を国内外の研究集会において発表した.本研究で得られた成果とアプローチは,オペレーションズ・リサーチにおける離散資源配分問題,コンピュータ科学における計算資源の割当問題,グラフ理論における向き付け問題,ゲーム理論における平等主義的配分など,多くの応用を有するものである.

現在までの達成度 (段落)

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和元年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (13件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 4件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Integrality of subgradients and biconjugates of integrally convex functions2020

    • 著者名/発表者名
      K. Murota, A. Tamura
    • 雑誌名

      Optimization Letters

      巻: 14 ページ: 195-208

    • DOI

      10.1007/s11590-019-01501-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Discrete midpoint convexity2020

    • 著者名/発表者名
      S. Moriguchi, K. Murota, A. Tamura, F. Tardella
    • 雑誌名

      Mathematics of Operations Research

      巻: 45 ページ: 99-128

    • DOI

      10.1287/moor.2018.0984

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A survey of fundamental operations on discrete convex functions of various kinds2020

    • 著者名/発表者名
      K. Murota
    • 雑誌名

      Optimization Methods and Software

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1080/10556788.2019.1692345

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Projection and convolution operations for integrally convex functions2019

    • 著者名/発表者名
      S. Moriguchi, K. Murota
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics

      巻: 255 ページ: 283-298

    • DOI

      10.1016/j.dam.2018.08.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Error noted in ``Order-Based Cost Optimization in Assemble-to-Order Systems'' by Lu and Song (2005)2019

    • 著者名/発表者名
      M. Bolandnazar, W. T. Huh, S. T. McCormick, K. Murota
    • 雑誌名

      Operations Research

      巻: 67 ページ: 163-166

    • DOI

      10.1287/opre.2018.1789

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On fundamental operations for multimodular functions2019

    • 著者名/発表者名
      S. Moriguchi, K. Murota
    • 雑誌名

      Journal of the Operations Research Society of Japan

      巻: 62 ページ: 53-63

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Scaling, proximity, and optimization of integrally convex functions2019

    • 著者名/発表者名
      S. Moriguchi, K. Murota, A. Tamura, F. Tardella
    • 雑誌名

      Mathematical Programming

      巻: 175 ページ: 119-154

    • DOI

      10.1007/s10107-018-1234-z

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A tractable class of binary VCSPs via M-convex intersection2019

    • 著者名/発表者名
      H. Hirai, Y. Iwamasa, K. Murota, S. Zivny
    • 雑誌名

      ACM Transactions on Algorithms

      巻: 15 ページ: Article 44

    • DOI

      doi.org/10.1145/3329862

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Discrete convex analysis view on discrete decreasing minimization2019

    • 著者名/発表者名
      A. Frank, K. Murota
    • 学会等名
      The 11th Japanese-Hungarian Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications
    • 国際学会
  • [学会発表] Discrete convex analysis for egalitarian allocation2019

    • 著者名/発表者名
      K. Murota
    • 学会等名
      NACA-ICOTA2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Discrete decreasingly minimal flows2019

    • 著者名/発表者名
      A. Frank, K. Murota
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会2019年秋季研究発表会
  • [学会発表] 離散凸関数の最大最小定理:その具体例と使い方2019

    • 著者名/発表者名
      室田一雄
    • 学会等名
      「離散凸解析と最適化」ワークショップ
    • 招待講演
  • [備考] DCP (Discrete Convex Paradigm)

    • URL

      http://ist.ksc.kwansei.ac.jp/~tutimura/DCP/

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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