研究者業績

宮崎 修一

ミヤザキ シュウイチ  (Shuichi Miyazaki)

基本情報

所属
兵庫県立大学 情報科学研究科 教授
学位
博士(工学)(九州大学)

J-GLOBAL ID
200901042786776786
researchmap会員ID
1000259772

外部リンク

論文

 42
  • Tsubasa Harada, Toshiya Itoh, Shuichi Miyazaki
    Discrete Mathematics, Algorithms and Applications 16(05) 2350057-1-2350057-39 2024年7月  査読有り
    In the online facility assignment problem [Formula: see text], there exist [Formula: see text] servers [Formula: see text] on a metric space where each [Formula: see text] has an integer capacity [Formula: see text] and a request arrives one-by-one. The task of an online algorithm is to irrevocably match a current request with one of the servers with vacancies before the next request arrives. As special cases for [Formula: see text], we consider [Formula: see text] on a line , which is denoted by [Formula: see text] and [Formula: see text], where the latter is the case of [Formula: see text] with equidistant servers. In this paper, we perform the competitive analysis for the above problems. As a natural generalization of the greedy algorithm grdy, we introduce a class of algorithms called MPFS (Most Preferred Free Servers) and show that any MPFS algorithm has the capacity-insensitive property, i.e., for any MPFS algorithm alg for [Formula: see text], if alg is [Formula: see text]-competitive when [Formula: see text], then alg is [Formula: see text]-competitive for general [Formula: see text]. By applying the capacity-insensitive property of the greedy algorithm grdy, we derive the matching upper and lower bounds [Formula: see text] on the competitive ratio of grdy for [Formula: see text]. To investigate the capability of MPFS algorithms, we show that the competitive ratio of any MPFS algorithm alg for [Formula: see text] is at least [Formula: see text]. Then, we propose a new MPFS algorithm idas (Interior Division for Adjacent Servers) for [Formula: see text] and show that the competitive ratio of idas for [Formula: see text] is at most [Formula: see text], i.e., idas for [Formula: see text] is best possible in all the MPFS algorithms. We also give numerical experiments to investigate the performance of idas and grdy and show that idas performs better than grdy for distribution of request sequences with locality.
  • Koki Hamada, Shuichi Miyazaki
    Theoretical Computer Science 989 114389-1-114389-18 2024年3月  査読有り
  • Kazuo Iwama, Shuichi Miyazaki
    International Journal of Foundations of Computer Science 34(07) 853-873 2023年6月30日  査読有り
    This paper has two objectives. One is to give a linear time algorithm that solves the stable roommates problem (i.e., obtains one stable matching) using the stable marriage problem. The idea is that a stable matching of a roommate instance [Formula: see text] is a stable matching (that however must satisfy a certain condition) of some marriage instance [Formula: see text]. [Formula: see text] is obtained just by making two copies of [Formula: see text], one for the men’s table and the other for the women’s table. The second objective is to investigate the possibility of reducing the roommate problem to the marriage problem (with one-to-one correspondence between their stable matchings) in polynomial time. For a given [Formula: see text], we construct the rotation POSET [Formula: see text] of [Formula: see text] and then we “halve” it to obtain [Formula: see text], by which we can forget the above condition and can use all the closed subsets of [Formula: see text] for all the stable matchings of [Formula: see text]. Unfortunately this approach works (runs in polynomial time) only for restricted instances.
  • Toshiya Itoh, Shuichi Miyazaki, Makoto Satake
    Discrete Mathematics, Algorithms and Applications 13(06) 2021年12月  査読有り
    In the online metric matching problem, there are servers on a given metric space and requests are given one-by-one. The task of an online algorithm is to match each request immediately and irrevocably with one of the unused servers. In this paper, we pursue competitive analysis for two variants of the online metric matching problem. The first variant is a restriction where each server is placed at one of two positions, which is denoted by OMM([Formula: see text]). We show that a simple greedy algorithm achieves the competitive ratio of 3 for OMM([Formula: see text]). We also show that this greedy algorithm is optimal by showing that the competitive ratio of any deterministic online algorithm for OMM([Formula: see text]) is at least 3. The second variant is the online facility assignment problem on a line. In this problem, the metric space is a line, the servers have capacities, and the distances between any two consecutive servers are the same. We denote this problem by OFAL([Formula: see text]), where [Formula: see text] is the number of servers. We first observe that the upper and lower bounds for OMM([Formula: see text]) also hold for OFAL([Formula: see text]), so the competitive ratio for OFAL([Formula: see text]) is exactly 3. We then show lower bounds on the competitive ratio [Formula: see text] [Formula: see text], [Formula: see text] [Formula: see text] and [Formula: see text] [Formula: see text] for OFAL([Formula: see text]), OFAL([Formula: see text]) and OFAL([Formula: see text]), respectively.
  • Koki Hamada, Shuichi Miyazaki, Kazuya Okamoto
    Algorithmica 83(9) 2678-2696 2021年9月  査読有り責任著者

MISC

 110
  • 宮崎 修一
    情報基礎理論ワークショップ95,/,91-96 1995年  
  • 宮崎 修一, 岩間 一雄
    数理解析研究所講究録 871 112-116 1994年5月  
  • 宮崎 修一
    平成6年度 第47回電気関係学会九州支部連合大会講演論文集,/,886 1994年  
  • 宮崎 修一
    電子情報通信学会1994年春期大会講演論文集94,D-15 1994年  
  • 宮崎 修一, 岩間 一雄
    全国大会講演論文集 47(1) 79-80 1993年9月27日  
    NP完全問題は,問題のサイズに対して多項式時間で解くアルゴリズムが知られていない問題の代表例である.これらの問題は多項式程度の違いを無視すれば,同じ計算時間で解けるという点で,同じクラスに属する.即ち,ある問題を多項式時間で別の問題に変換することができる.これらの変換は,問題のNP完全性を証明するのに用いられてきた.多項式時間であればどのような変換であってもかまわないという大雑把なものであったが,問題を変換して解くという実用性を考えれば,変換の効率を良くすることが大切になってくる.例えば,CNF論理式の充足可能性問題(SAT)に対する効率の良いアルゴリズムに局所探索法と呼ばれるものがある.ハミルトン閉路問題をSATに変換し,局所探索法で解く場合には,変換によって得られる論理式のの変数の数によって計算時間に格段の差があることが分かっている.本研究では,別のNP完全問題である,グラフの頂点彩色可能性問題をSATに変換する方法を考察してみた.本稿では,まず,頂点数N,色数Kとして,N log K変数での比較的自然な変換の方法を述べる.次に,N logよりも少ない変数の数で変換する方法を2つ述べる.1つは,グラフ中に枝が少ないときに有効であり.もう1つは,枝の数が多いときに有効であることが分かった.NP完全問題は手に負えないという形で統一的に論じられることが多く,個々の問題の難しさの違いはあまり論じられていないようにみえる.本論文で述べている手法,つまりNP完全問題PをSATに変換するのに何変数必要であるかは,ある意味でPの難しさのメジャーになりうると考えられる.計算ステップ数,領滅量等の従来のメジャーとの大きな違いは,定数係数の違い,あるいは定数の差さえも十分に議論でき,それが重要とみなされる点である.
  • 宮崎 修一
    全国大会講演論文集 46(1) 89-90 1993年3月1日  
    CNF論理式f(x_0,・・・,x_0-1)の充足解(f=1となるx_0,・・・,x_0-1への0,1の割り当て)を求めることは,最も基本的な組合せ問題の1つで,いくつかのアルゴリズム及びそれらの効率についての研究がなされている.知られているアルゴリズムのうちのほとんどは,バックトフック法という考え方に基づいているが,最近バックトフック法と相補的な新アルゴリズムも発見された.最近,本問題に対し,世界の異った少なくとも3つのグループによってほぼ同時に局所探索法と呼ばれる新アルゴリズムが発見された.この手法は平均的な例題(ランダムに生成された例題)に対しては驚異的な性能を有していることが実験及び解析によって確かめられている.本稿では,この局所探索法が"平均的でない"例題に対していかなる性能を発揮するかを調べる.第一に,本手法が効率良く動作しないような例題を(ランダム性を保持し,さらに広いパラメータの範囲で)人為的に生成できることを示す.次に,ランダム性の少ない,より"実際的な"例題に対して評価する.
  • 宮崎 修一
    情報基礎理論ワークショップ93,/,28-33 1993年  
  • 宮崎 修一
    情報研報,93/24,97-104 1993年  
  • 宮崎 修一
    平成4年度 第45回電気関係学会九州支部連合大会講演論文集,/,792 1992年  
  • 梅本 潤, 宮崎 修一, 岡部 寿男, 岩間 一雄
    情報処理学会研究報告. 計算機アーキテクチャ研究会報告  

書籍等出版物

 10

講演・口頭発表等

 41

担当経験のある科目(授業)

 7

共同研究・競争的資金等の研究課題

 21

社会貢献活動

 7