2022 Fiscal Year Annual Research Report
Engineering Approach for Expanding Combinatorial Reconfiguration: Toward a General-Purpose Solver Using Power Distribution Systems as a Steppingstone
Project Area | Fusion of Computer Science, Engineering and Mathematics Approaches for Expanding Combinatorial Reconfiguration |
Project/Area Number |
20H05794
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Research Institution | Kyoto University |
Principal Investigator |
川原 純 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (20572473)
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Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
飯岡 大輔 中部大学, 工学部, 教授 (30377808)
戸田 貴久 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 准教授 (50451159)
宋 剛秀 神戸大学, 情報基盤センター, 准教授 (00625121)
鈴木 顕 東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (10723562)
照山 順一 兵庫県立大学, 情報科学研究科, 准教授 (40709862)
中畑 裕 奈良先端科学技術大学院大学, 先端科学技術研究科, 助教 (50942067)
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Project Period (FY) |
2020-10-02 – 2023-03-31
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Keywords | 組合せ遷移 / グラフアルゴリズム / SAT / モデル検査 / ゼロサプレス型二分決定グラフ |
Outline of Annual Research Achievements |
本研究では組合せ遷移の実装技術の構築とその産業応用に向けて、研究開発の共通基盤となるソフトウェア開発を目標とする。最終年度にあたる本年度は、前年度まで開発した組合せ遷移問題に対する汎用的なアプローチのさらなる発展と統合を行った。二分決定グラフ(ZDD)と呼ばれるデータ構造を用いた手法と、モデル検査を用いた手法を融合させ、組合せ遷移問題の解空間グラフの直径を求めるなど、問題の構造を明らかにする手法を提案した。ZDDを用いた手法をさらに発展させ、複雑な遷移ルールをもつ組合せ遷移問題に対しても、ZDDの手法が適用可能であることを示した。ZDDの手法については理論的な計算量評価も行った。 組合せ遷移技術の配電網への適用について、既に通電している区間を停電させずに、最短の配電切替手順を求める手法を開発し、特許出願と取得を行った。組合せ遷移の実装技術の統一的評価やコミュニティ醸成を目的とした、組合せ遷移技術の競技会「CoRe Challenge 2023」を、前年度に引き続き主催した。競技会で得られた結果に対する考察を行った。ソルバーの比較のためのベンチマークデータについて、アルゴリズム的に検討を行った。 最終的なソフトウェアの成果物としては以下の通りである。組合せ遷移ソルバーに他の研究者や実務家がアクセスしやすいよう、Python 言語によるライブラリ Reconfillion の開発と、C++ 言語によるプログラム ddreconf の開発を行い、それぞれ公開した。モデル検査ベースの組合せ遷移ソルバー pygplib の開発を行い、公開した。SAT ベースの独立集合遷移問題ソルバーも公開した。GUIインターフェイス CoReViewer の開発を前年度に引き続き行い、様々な組合せ遷移問題への対応等の強化を行ったバージョンを公開した。
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Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Research Products
(83 results)
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[Journal Article] On the complexity of list H-packing for sparse graph classes2024
Author(s)
Tatsuya Gima, Tesshu Hanaka, Yasuaki Kobayashi, Yota Otachi, Tomohito Shirai, Akira Suzuki, Yuma Tamura, Xiao Zhou
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Journal Title
Proc. of 18th International Conference and Workshops on Algorithms and Computation (WALCOM 2024), Lecture Notes in Computer Science
Volume: 14549
Pages: 421-435
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Reconfiguration of time-respecting arborescences2023
Author(s)
Takehiro Ito, Yuni Iwamasa, Naoyuki Kamiyama, Yasuaki Kobayashi, Yusuke Kobayashi, Shun-ichi Maezawa, Akira Suzuki
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Journal Title
Proc. of 18th Algorithms and Data Structures Symposium (WADS 2023), Lecture Notes in Computer Science
Volume: 14079
Pages: 521-532
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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[Journal Article] Hamiltonian cycle reconfiguration with answer set programming2023
Author(s)
Takahiro Hirate, Mutsunori Banbara, Katsumi Inoue, Xiao-Nan Lu, Hidetomo Nabeshima, Torsten Schaub, Takehide Soh, Naoyuki Tamura
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Journal Title
Proc. of 18th European Conference on Logics in Artificial Intelligence (JELIA 2023), Lecture Notes in Artificial Intelligence
Volume: 14238
Pages: 262-277
DOI
Peer Reviewed / Int'l Joint Research
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[Journal Article] On computing a center persistence diagram2023
Author(s)
Yuya Higashikawa, Naoki Katoh, Guohui Lin, Eiji Miyano, Suguru Tamaki, Junichi Teruyama, Binhai Zhu
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Journal Title
Proc. of 24th International Symposium on Fundamentals of Computation Theory (FCT 2023), Lecture Notes in Computer Science
Volume: 14292
Pages: 262-275
DOI
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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[Journal Article] Independent set reconfiguration on directed graphs2022
Author(s)
Takehiro Ito, Yuni Iwamasa, Yasuaki Kobayashi, Yu Nakahata, Yota Otachi, Masahiro Takahashi, Kunihiro Wasa
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Journal Title
Proc. of 47th International Symposium on Mathematical Foundations of Computer Science (MFCS 2022), Leibniz International Proceedings in Informatics
Volume: 241
Pages: 58:1-58:15
DOI
Peer Reviewed
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[Journal Article] Sorting balls and water: Equivalence and computational complexity2022
Author(s)
Takehiro Ito, Jun Kawahara, Shin-ichi Minato, Yota Otachi, Toshiki Saitoh, Akira Suzuki, Ryuhei Uehara, Takeaki Uno, Katsuhisa Yamanaka, Ryo Yoshinaka
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Journal Title
Proc. of 11th International Conference on Fun with Algorithms (FUN 2022), Leibniz International Proceedings in Informatics
Volume: 226
Pages: 16:1-16:17
DOI
Peer Reviewed / Open Access
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