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2015 年度 実施状況報告書

エネルギーを制限したしきい値回路の計算限界の解明

研究課題

研究課題/領域番号 26730001
研究機関東北大学

研究代表者

鈴木 顕  東北大学, 情報科学研究科, 助教 (10723562)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワードエネルギー複雑度 / しきい値回路 / トレードオフ
研究実績の概要

本年度は,前年度に引き続き本研究の目標1である,「既知の結果を一般化した関数に対するトレードオフを明らかにする」ことを目標とし,研究を行った.前年度の研究で,GIP関数に対するエネルギー効率の良いしきい値回路の構成を与えており,本年度はそのしきい値回路の構成が最適であることの証明を目指していた.
回路の最適性を示す過程で,前年度構成を与えたしきい値回路をさらに改良する構成を与えることもできた.具体的には,以下の2点の改良に成功した.1つ目は,前年度構成を与えたしきい値回路はGIP関数を計算するのみの回路だったのに対し,GIP関数を完全に包含する,一般化対象関数全てを計算することのできる回路を与えることができた.2つ目は,前年度の構成に比べエネルギー効率のよい構成のしきい値回路を与えることができた.
さらに,消費エネルギーが小さい場合に対して,その構成が最適であるということも証明することができた.最適性を示すにあたり,計画段階では「素子削減法」や「通信複雑度」を利用した証明手法の応用を考えていたが,それらを上手く利用することができそうにないことが明らかになったため,本研究では全く新しい形の証明手法を提案することもできた.
一方で,もう一つの目標であったPnD関数及び足し算関数については,今のところ大きな結果は得られていない.これらについても,今後も継続して研究を行っていく予定であるが,目標1で計画段階をはるかに上回る成果が出ているため,次年度はまずこちらを優先的に研究を進めていく.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

当初の計画以上に本研究の目標1に対して結果が得られ,そちらを重点的に研究を行ってきた.方向性は大きく変わってしまったが,得られた成果は大きく,おおむね順調に進展していると言える.

今後の研究の推進方策

得られた結果は現在論文にまとめている途中であり,来年度前半に国際会議に投稿,後半に国際会議での発表及び学術雑誌への投稿を目指す.
また,来年度は最終年度であり,本研究の最終目標である,トレードオフの関係が成り立つ関数の十分条件についても探っていきたい.

次年度使用額が生じた理由

効率的に執行したため,次年度使用額が生じた.

次年度使用額の使用計画

次年度使用額と合わせて有効に活用していく.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Reconfiguration of Dominating Sets2016

    • 著者名/発表者名
      Akira Suzuki, Amer E. Mouawad and Naomi Nishimura
    • 雑誌名

      Journal of Combinatorial Optimization (JOCO)

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Swapping labeled tokens on graphs2015

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka, Erik D. Demaine, Takehiro Ito, Jun Kawahara, Masashi Kiyomi, Yoshio Okamoto, Toshiki Saitoh, Akira Suzuki, Kei Uchizawa and Takeaki Uno
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science (TCS)

      巻: 586 ページ: 81-94

    • DOI

      10.1016/j.tcs.2015.01.052

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Algorithm for the Generalized Coloring Reconfiguration Problem2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Osawa, Akira Suzuki, Takehiro Ito, Xiao Zhou
    • 学会等名
      情報処理学会アルゴリズム研究会 (SIGAL)
    • 発表場所
      宮城県仙台市
    • 年月日
      2016-01-21 – 2016-01-22
  • [学会発表] Computational Complexity of Competitive Diffusion on (Un)weighted Graphs2015

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Ito, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, Hisayuki Satoh, Akira Suzuki, Kei Uchizawa, Ryuhei Uehara, Katsuhisa Yamanaka and Xiao Zhou
    • 学会等名
      情報処理学会アルゴリズム研究会 (SIGAL)
    • 発表場所
      九州大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-09-28
  • [学会発表] The complexity of dominating set reconfiguration2015

    • 著者名/発表者名
      Arash Haddadan, Takehiro Ito, Amer E. Mouawad, Naomi Nishimura, Hirotaka Ono, Akira Suzuki and Youcef Tebbal
    • 学会等名
      the 14th Algorithms and Data Structures Symposium (WADS 2015)
    • 発表場所
      ビクトリア大学(カナダ・ビクトリア)
    • 年月日
      2015-08-05 – 2015-08-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Competitive diffusion on weighted graphs2015

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Ito, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, Hisayuki Satoh, Akira Suzuki, Kei Uchizawa, Ryuhei Uehara, Katsuhisa Yamanaka and Xiao Zhou
    • 学会等名
      the 14th Algorithms and Data Structures Symposium (WADS 2015)
    • 発表場所
      ビクトリア大学(カナダ・ビクトリア)
    • 年月日
      2015-08-05 – 2015-08-07
    • 国際学会
  • [学会発表] Algorithms for maintaining shortest-paths trees on real-world networks2015

    • 著者名/発表者名
      Akira Suzuki
    • 学会等名
      Data Science in Life Science and Engineering Collaboration and Symposium
    • 発表場所
      Case Western Reserve University(アメリカ・オハイオ州・クリーブランド)
    • 年月日
      2015-07-29 – 2015-07-30
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 支配集合遷移問題に対するアルゴリズム2015

    • 著者名/発表者名
      Arash Haddadan,伊藤 健洋,Amer E. Mouawad,Naomi Nishimura,小野 廣隆,鈴木 顕,Youcef Tebbal
    • 学会等名
      コンピュテーション研究会 (COMP) - 電子情報通信学会
    • 発表場所
      東北大学(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2015-04-23
  • [備考] Akira Suzuki's Web Site

    • URL

      http://www.ecei.tohoku.ac.jp/alg/suzuki/

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公開日: 2017-01-06  

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