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2022 年度 実績報告書

フロンティア法によるグラフ同型性における標準形列挙アルゴリズムの開発

公募研究

研究領域社会変革の源泉となる革新的アルゴリズム基盤の創出と体系化
研究課題/領域番号 21H05857
研究機関九州工業大学

研究代表者

齋藤 寿樹  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (00590390)

研究期間 (年度) 2021-09-10 – 2023-03-31
キーワード列挙アルゴリズム / グラフ同型性
研究実績の概要

本研究は幾何的特徴を持つグラフの標準形を効率的に列挙するアルゴリズムの開発を行っている.2022年度は真区間グラフ,二部置換グラフ,補鎖グラフ,鎖グラフに対する同型性を考慮した効率的な列挙アルゴリズムの開発を行った.
真区間グラフや二部置換グラフは Dyck パス(2n ビットの対応の取れた文字列)と対応することが知られており,Dyck パスは組合せ集合をコンパクトに表現できる ZDD を用いて列挙することができる.しかし,単純にグラフと Dyck パスが1対1に対応するわけではなく,Dyck パスにおける対称性をうまく扱う必要がある.そこで本研究では,そうした対称性をコンパクトに表現する手法を考案し,効率的なアルゴリズムの開発に成功した.
また,真区間グラフや二部置換グラフの部分クラスである補鎖グラフや鎖グラフに対するアルゴリズムの開発を行った.これらのグラフは n ビットの文字列で表現することができる一方で,これらのグラフにおいても対称性をうまく除去する必要がある.真区間グラフおよび二部置換グラフと同様のアイディアを用いることで,標準形のみを列挙することができることを示した.
これらのアルゴリズムは拡張性が高く,頂点数だけでなく,グラフ中の(二部)クリークのサイズや辺の本数などを与えて,それらに対応するグラフのみを列挙することができる.
本年度はこれらの成果をまとめ,国際会議等で発表を行った.

現在までの達成度 (段落)

令和4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4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2023 2022

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Overlapping Edge Unfoldings for Archimedean Solids and (Anti)prisms2023

    • 著者名/発表者名
      Shiota Takumi、Saitoh Toshiki
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13973 ページ: 36~48

    • DOI

      10.1007/978-3-031-27051-2_4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Non-isomorphic Graph Enumeration Algorithms for Subclasses of Perfect Graphs2023

    • 著者名/発表者名
      Kawahara Jun、Saitoh Toshiki、Takeda Hirokazu、Yoshinaka Ryo、Yoshioka Yui
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 13973 ページ: 151~163

    • DOI

      10.1007/978-3-031-27051-2_14

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Sorting Balls and Water: Equivalence and Computational Complexity2022

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Ito, Jun Kawahara, Shin-ichi Minato, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, Akira Suzuki, Ryuhei Uehara, Takeaki Uno, Katsuhisa Yamanaka and Ryo Yoshinaka
    • 雑誌名

      LIPIcs

      巻: 226 ページ: 16:1~16;16:17

    • DOI

      10.4230/LIPIcs.FUN.2022.16

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Finding Path Decompositions for Efficient Dynamic Programming2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoya Doi and Toshiki Saitoh
    • 学会等名
      Symposium on Applied Engineering and Sciences (SAES2022)
    • 国際学会
  • [学会発表] 理想グラフの部分クラスに対する非同型グラフ列挙アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      武田 浩和, 芳岡 優衣, 斎藤 寿樹, 川原 純,吉仲 亮
    • 学会等名
      アルゴリズム研究会
  • [学会発表] タンパク質連接ネットワークの中心性とランダムコイル指標の関係2022

    • 著者名/発表者名
      有吉 優聖, 塩田 拓海, 斎藤 寿樹
    • 学会等名
      OR学会九州支部・若手OR研究交流会
  • [学会発表] フロンティア法を用いたペントミノパズルの解の列挙2022

    • 著者名/発表者名
      藤岡 祐太, 土井 朋哉, 斎藤 寿樹
    • 学会等名
      OR学会九州支部・若手OR研究交流会
  • [学会発表] 難易度判定付き数独ソルバーについて2022

    • 著者名/発表者名
      鹿屋 直大, 斎藤 寿樹
    • 学会等名
      OR学会九州支部・若手OR研究交流会
  • [学会発表] 区間グラフを用いた時系列データ解析手法の提案2022

    • 著者名/発表者名
      後藤 廣樹, 藤本 晶子, 斎藤 寿樹
    • 学会等名
      2022年度(第30回)電子情報通信学会九州支部 学生会講演会
  • [学会発表] 複数車両の配送計画アルゴリズムとその応用2022

    • 著者名/発表者名
      岩崎 巧実, 斎藤 寿樹
    • 学会等名
      2022年度(第30回)電子情報通信学会九州支部 学生会講演会
  • [学会発表] 株価騰落を用いた株価変動が類似する企業グループの抽出2022

    • 著者名/発表者名
      草野 敦也, 斎藤 寿樹
    • 学会等名
      2022年度(第30回)電子情報通信学会九州支部 学生会講演会
  • [産業財産権] スケジュール作成システム、スケジュール作成方法2022

    • 発明者名
      斎藤 寿樹
    • 権利者名
      国立大学法人 九州工業大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2022-169985

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公開日: 2023-12-25  

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