2021 Fiscal Year Annual Research Report
| Project Area | Creation and Organization of Innovative Algorithmic Foundations for Leading Social Innovations |
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| Project/Area Number |
20H05963
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| Research Institution | NTT Communication Science Laboratories |
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Principal Investigator |
安田 宜仁 日本電信電話株式会社NTTコミュニケーション科学基礎研究所, 協創情報研究部, 主幹研究員 (50396149)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
有村 博紀 北海道大学, 情報科学研究院, 教授 (20222763)
鍋島 英知 山梨大学, 大学院総合研究部, 准教授 (10334848)
井上 武 日本電信電話株式会社NTTコミュニケーション科学基礎研究所, 協創情報研究部, 特別研究員 (70873678)
西野 正彬 日本電信電話株式会社NTTコミュニケーション科学基礎研究所, 協創情報研究部, 特別研究員 (90794529)
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| Project Period (FY) |
2020-11-19 – 2025-03-31
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| Keywords | 革新的アルゴリズム基盤 / 厳密被覆 / 並列SAT / 準最適解集合 / ネットワーク信頼性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は本格的な研究期間の開始時期と捉え、処理系の実装としてあるべき形の検討を具体的に進めた。実在する問題が厳密被覆問題として定式化可能である場合が多いことに着目し、昨年考案した、厳密被覆問題の入力をゼロサプレス型二分決定図(ZDD)に類似するデータ構造DanceDDを用いた手法の活用検討を進めた。本手法については問題入力が大きな場合でも効率的に動作することを確認し、難関国際会議IJCAI2021に採択された。また、本領域の班横断で研究を行ったRep-tileパズルについては、当班からはパズルの厳密被覆問題への変換およびDanceDDを用いた解法を提示し、この結果を含めた各種比較を発表した。
班の目標である社会を志向したアルゴリズム実装のため、ソルバ、アルゴリズム基礎研究、社会インフラを対象とした研究を進めた。ソルバについては、CEGARに基づく並列SAT手法(国際会議1)、圧縮SAT問題での単位伝播(国内発表1)の進展があった。アルゴリズムの基礎研究としては、決定木とルールリストにおける準最適解集合上の各種の解析クエリの効率良い問合せ手法について国内発表を行った。社会インフラを題材とした研究としては、通信網や道路網などのネットワークの信頼性についてリンクの故障確率が不確実性を伴う場合の信頼性と分散値の厳密計算を高速に行うアルゴリズム等を推進した(国際会議2)。その他、混雑ゲームの均衡状態の社会コスト最適化する問題について、微分可能なFrank--Wolfe法を開発し、その計算をZDDを用いて実用上高速に行う手法について難関会議NeurIPS2021に採択された。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
国際会議の採択や個別研究の進展については、SATソルバの高速化手法、ネットワーク信頼性問題の拡張および厳密解法など、順調に遂行した。
一方で、新型コロナウイルスの影響もあり一部委託を想定していた評価や実装の作業については発注が遅れてしまった。この結果、予算執行が予定通りには進まず、次年度への繰越を行うことになってしまった。
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| Strategy for Future Research Activity |
2022年度は、まず今年度遅れが生じた評価作業・実装作業を進める。また、班全体としては複数のソルバを考慮しつつ進めているので統一されたインタフェースの緒として単項二階論理(MSO)についての検討を進める。今年度に引き続き、抽象的なベンチマークではなく、具体的な問題を想定しながら研究を進める。
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