Updated on 2025/12/03
数理・情報系の研究者。
現在、東京科学大学 総合研究院デジタルツイン研究ユニット 教授 (兼：情報理工学院 - 数理・計算科学系)
最適化理論からアルゴリズムそれにスパコンを使った大規模計算まで。本業は数理最適化、グラフ解析、機械学習、深層学習、量子計算、高性能計算の研究でグラフ探索(Graph500 世界１位 2014年〜2025年)やCPSによる産学連携。
受賞歴：国内13件, 海外31件
Doctor of Science ( Tokyo Institute of Technology )
数理最適化
ソフトウェア
高性能計算
グラフ解析
Informatics / Theory of informatics
Informatics / Information network
Social Infrastructure (Civil Engineering, Architecture, Disaster Prevention) / Social systems engineering
Social Infrastructure (Civil Engineering, Architecture, Disaster Prevention) / Safety engineering
Tokyo Institute of Technology
1995.4 - 1998.3
Country： Japan
Waseda University Graduate School of Science and Engineering
1993.4 - 1995.3
Waseda University Faculty of Science and Engineering
1989.4 - 1993.3
Country： Japan
Institute of Science Tokyo School of Computing, Department of Mathematical and Computing Science Professor
2024.10
Institute of Science Tokyo Institute of Innovative Research Professor
2024.10
Tokyo Institute of Technology Institute of Innovative Research Professor
2023.12 - 2024.9
国立研究開発法人 産業技術総合研究所 デジタルアーキテクチャー研究センター クロスアポイントメントフェロー
2021.4 - 2022.10
Country：Japan
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
2019.4 - 2021.3
産業技術総合研究所 東工大 実社会ビッグデータ活用 オープンイノベーションラボラトリ ラボ長
2018.6 - 2019.3
Tokyo Institute of Technology Global Scientific Information and Computing Center
2017.4 - 2022.3
The Institute of Statistical Mathematics
2016.4 - 2022.3
Kyushu University Professor
2014.4 - 2025.3
Chuo University Professor
2012.4 - 2014.3
Chuo University Faculty of Science and Engineering Others
2007.4 - 2012.3
National Institute of Advanced Industrial Science and Technology
2003.4 - 2007.3
Tokyo Denki University School of Science and Engineering, Department of Mathematical Sciences
2002.10 - 2007.3
Kyoto University Graduate School of Engineering, Department of Architecture and Architectual Systems Engineering
1998.4 - 2002.9
INFORMS
THE JAPAN SOCIETY FOR INDUSTRIAL AND APPLIED MATHEMATICS
INFORMATION PROCESSING SOCIETY OF JAPAN
SIAM
IEEE
日本オペレーションズリサーチ学会
SIAM Conference on Parallel Processing for Scientific Computing (PP22), Organizing Committee
2021.4 - 2022.3
Committee type：Academic society
ICPP PC Member
2020.4 - 2023.3
Committee type：Academic society
BEAM-ME Project(Germany) , International Advisory Board
2017.4 - 2020.3
Committee type：Government
ISM-ISCT-NII-ZIB-NUS-MODAL Workshop on Optimization and Machine Learning for Data Science and Future Computing Organizer
2017.1
Pacific Journal of Mathematics of Industry Editorial Board
2014.4 - 2023.3
Committee type：Academic society
IEEE Control Systems Society Technical Committee on Computational Aspects of Control Systems Design (TC-CACSD) Technical Committee
2010.9
Committee type：Academic society
Hiroki Ishikura, Makoto Tsukamoto, Shingo Egi, Keiichiro Yamamura, Yoshihiko Fujisawa, Akihiro Yoshida, Hiroyuki Koshiro, Katsuki Fujisawa
Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 2025.5
Keiichiro Yamamura, Toru Mitsutake, Hiroki Ishikura, Daiki Kusuhara, Akihiro Yoshida, Katsuki Fujisawa
CoRR abs/2502.02895 2025.2
Doubling Graph Traversal Efficiency to 198 TeraTEPS on the Supercomputer Fugaku. Reviewed
Junya Arai, Masahiro Nakao, Yuto Inoue, Kanto Teranishi, Koji Ueno, Keiichiro Yamamura, Mitsuhisa Sato, Katsuki Fujisawa
SC 101 - 101 2024.11
Akihiro Yoshida, Haruki Sato, Shiori Uchiumi, Nariaki Tateiwa, Daisuke Kataoka, Akira Tanaka, Nozomi Hata, Yousuke Yatsushiro, Ayano Ide, Hiroki Ishikura, Shingo Egi, Miyu Fuji, Hiroki Kai, Katsuki Fujisawa
Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 42 ( 1 ) 21 - 61 2024.9
Enhancing Output Diversity Improves Conjugate Gradient-Based Adversarial Attacks. Reviewed
Keiichiro Yamamura, Issa Oe, Hiroki Ishikura, Katsuki Fujisawa
ICPRAI (1) 47 - 61 2024
Enhancing Output Diversity Improves Conjugate Gradient-based Adversarial Attacks. Reviewed
Keiichiro Yamamura, Issa Oe, Hiroki Ishikura, Katsuki Fujisawa
CoRR abs/2408.03972 2024
Ishikura, H., Tateiwa, N., Egi, S., Oe, I., Hata, N., Mitsutake, T., Yamamura, K., Fujii, M., Fujisawa, K.
Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 41 ( 1 ) 2024
Keiichiro Yamamura, Issa Oe, Nozomi Hata, Hiroki Ishikura, Katsuki Fujisawa
Trans. Mach. Learn. Res. 2024 2024
Optimization of film-type optical fiber wiring design using mixed-integer programming problem Reviewed
Hiroki Ishikura, Takashi Wakamatsu, Nozomi Hata, Katsuki Fujisawa
Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 41 ( 2 ) 2023.12
Superpixel Attack - Enhancing Black-Box Adversarial Attack with Image-Driven Division Areas. Reviewed
Issa Oe, Keiichiro Yamamura, Hiroki Ishikura, Ryo Hamahira, Katsuki Fujisawa
AI (1) 141 - 152 2023.12
Development and analysis of massive parallelization of a lattice basis reduction algorithm Reviewed
Nariaki Tateiwa, Yuji Shinano, Masaya Yasuda, Shizuo Kaji, Keiichiro Yamamura, Katsuki Fujisawa
Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 41 ( 1 ) 2023.4
Development and Evaluation of Embedding Methods for Graphs with Multi Attributes. Reviewed
Miyu Fujii, David Taingngin, Keiichiro Yamamura, Nozomi Hata, Hiroki Kai, Ryuji Noda, Hiroki Ishikura, Tatsuru Higurashi, Katsuki Fujisawa
Big Data 3659 - 3667 2022.11
Solving the search-LWE problem over projected lattices Reviewed
Satoshi Nakamura, Nariaki Tateiwa, Masaya Yasuda, Katsuki Fujisawa
Discrete Applied Mathematics 318 69 - 81 2022.9
Diversified Adversarial Attacks based on Conjugate Gradient Method. Reviewed
Keiichiro Yamamura, Haruki Sato, Nariaki Tateiwa, Nozomi Hata, Toru Mitsutake, Issa Oe, Hiroki Ishikura, Katsuki Fujisawa
ICML abs/2206.09628 24872 - 24894 2022.7
Diversified Adversarial Attacks based on Conjugate Gradient Method. Reviewed
Keiichiro Yamamura, Haruki Sato, Nariaki Tateiwa, Nozomi Hata, Toru Mitsutake, Issa Oe, Hiroki Ishikura, Katsuki Fujisawa
CoRR abs/2206.09628 2022.7
Internet-Wide Scanner Fingerprint Identifier Based on TCP/IP Header Reviewed
Akira Tanaka, Chansu Han, Takeshi Takahashi, Katsuki Fujisawa
The 4th IEEE International Symposium on Future Cyber Security Technologies (FCST 2021), In conjunction with The 8th International Conference on Internet of Things: Systems, Management and Security (IoTSMS 2021),Gandia, Spain. December 6-9, 2021. 1 - 6 2021.12
CMAP-LAP: Configurable Massively Parallel Solver for Lattice Problems Reviewed
Nariaki Tateiwa, Yuji Shinano, Keiichiro Yamamura, Akihiro Yoshida, Shizuo Kaji, Masaya Yasuda, Katsuki Fujisawa
2021 IEEE 28th International Conference on High Performance Computing, Data, and Analytics (HiPC) 42 - 52 2021.12
Long-Term Optimal Delivery Planning for Replacing the Liquefied Petroleum Gas Cylinder. Reviewed
Akihiro Yoshida, Haruki Sato, Shiori Uchiumi, Nariaki Tateiwa, Daisuke Kataoka, Akira Tanaka, Nozomi Hata, Yosuke Yatsushiro, Ayano Ide, Hiroki Ishikura, Shingo Egi, Miyu Fujii, Hiroki Kai, Katsuki Fujisawa
CoRR abs/2112.12530 2021.11
Offline map matching using time-expanded graph for low-frequency data Reviewed
Akira Tanaka, Nariaki Tateiwa, Nozomi Hata, Akihiro Yoshida, Takashi Wakamatsu, Shota Osafune, Katsuki Fujisawa
Transportation Research Part C: Emerging Technologies 130 2021.9
Performance of the Supercomputer Fugaku for Breadth-First Search in Graph500 Benchmark. Reviewed
Masahiro Nakao, Koji Ueno, Katsuki Fujisawa, Yuetsu Kodama, Mitsuhisa Sato
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 12728 LNCS 372 - 390 2021.6
G2 B-Spline Computation for Continuous Trajectory Generation. Reviewed
Huiqiao Ren, Katsuki Fujisawa
2021 6th Asia-Pacific Conference on Intelligent Robot Systems, ACIRS 2021 1 - 7 2021.4
Obstacle Avoidable G2-continuous Trajectory Generated with Clothoid Spline Solution Reviewed International coauthorship
Huiqiao Ren, Katsuki Fujisawa
2021 6th International Conference on Control and Robotics Engineering, ICCRE 2021 - 23 - 27 2021.4
Real-Time Automatic Anomaly Detection Approach Designed for Electrified Railway Power System. Reviewed
Huiqiao Ren, Fulin Zhou, Katsuki Fujisawa
2021 7th International Conference on Mechatronics and Robotics Engineering, ICMRE 2021 116 - 120 2021.2
Massive parallelization for finding shortest lattice vectors based on ubiquity generator framework. Reviewed
Nariaki Tateiwa, Yuji Shinano, Satoshi Nakamura, Akihiro Yoshida, Shizuo Kaji, Masaya Yasuda, Katsuki Fujisawa
The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis (SC20), to be held from 15-20 November 2020 in Atlanta, GA, USA. 2020-November 60 - 60 2020.11
Performance Evaluation of Supercomputer Fugaku using Breadth-First Search Benchmark in Graph500. Reviewed
Masahiro Nakao, Koji Ueno, Katsuki Fujisawa, Yuetsu Kodama, Mitsuhisa Sato
Proceedings - IEEE International Conference on Cluster Computing, ICCC 2020-September 408 - 409 2020.10
Nested Subspace Arrangement for Representation of Relational Data Reviewed
Nozomi Hata, Shizuo Kaji, Akihiro Yoshida, Katsuki Fujisawa
Thirty-seventh International Conference on Machine Learning (ICML2020) abs/2007.02007 4127 - 4137 2020.7
Circular Arc Based Obstacle Avoiding Blending Trajectory plan Reviewed
Huiqiao Ren, Fujisawa Katsuki
2020 5th International Conference on Control and Robotics Engineering, ICCRE 2020 15 - 18 2020.4
Solving the Search-LWE Problem by Lattice Reduction over Projected Bases. Reviewed
Satoshi Nakamura, Nariaki Tateiwa, Koha Kinjo, Yasuhiko Ikematsu, Masaya Yasuda, Katsuki Fujisawa
Advances in Intelligent Systems and Computing 1262 29 - 42 2020.3
Akihiro Yoshida, Tatsuru Higurashi, Masaki Maruishi, Nariaki Tateiwa, Nozomi Hata, Akira Tanaka, Takashi Wakamatsu, Kenichi Nagamatsu, Akira Tajima, Katsuki Fujisawa
Data Sci. Eng. 5 ( 1 ) 48 - 64 2020.1
Practical End-to-End Repositioning Algorithm for Managing Bike-Sharing System Reviewed
Akihiro Yoshida, Yosuke Yatsushiro, Nozomi Hata, Tatsuru Higurashi, Nariaki Tateiwa, Takashi Wakamatsu, Akira Tanaka, Kenichi Nagamatsu, Katsuki Fujisawa
2019 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIG DATA (BIG DATA) 1251 - 1258 2019.12
Advanced computing and optimization infrastructure for extremely large-scale graphs on post-peta-scale supercomputers Reviewed
Katsuki Fujisawa, Toyotaro Suzumura, Hitoshi Sato, Koji Ueno, Satoshi Imamura, Ryo Mizote, Akira Tanaka, Nozomi Hata, Toshio Endo
Advanced Software Technologies for Post-Peta Scale Computing: The Japanese Post-Peta CREST Research Project 207 - 226 2018.12
Nozomi Hata, Takashi Nakayama, Akira Tanaka, Takashi Wakamatsu, Akihiro Yoshida, Nariaki Tateiwa, Yuri Nishikawa, Jun Ozawa, Katsuki Fujisawa
Proceedings - 2018 IEEE International Conference on Big Data, Big Data 2018 4026 - 4035 2018.12
Evaluating energy-efficiency of DRAM channel interleaving schemes for multithreaded programs Reviewed
Satoshi Imamura, Yuichiro Yasui, Koji Inoue, Takatsugu Ono, Hiroshi Sasaki, Katsuki Fujisawa
IEICE Transactions on Information and Systems E101D ( 9 ) 2247 - 2257 2018.9
Hybrid Vehicle Control and Optimization with a New Mathematical Method Reviewed
Nariaki Tateiwa, Nozomi Hata, Akira Tanaka, Takashi Nakayama, Akihiro Yoshida, Takashi Wakamatsu, Katsuki Fujisawa
IFAC-PapersOnLine 51 ( 31 ) 201 - 206 2018.9
Preprocessing sparse semidefinite programs via matrix completion
藤澤 克樹 AND Katsuki Fujisawa AND 福田 光浩 AND Mituhiro Fukuda AND 中田 和秀 AND Kazuhide Nakata
2018
Exploiting sparsity in primal-dual interior-point methods for semidefinite programming
Katsuki Fujisawa AND Masakazu Kojima AND 中田 和秀 AND Kazuhide Nakata
2018
Practical approach to evacuation planning via network flow and deep learning. Reviewed
Akira Tanaka, Nozomi Hata, Nariaki Tateiwa, Katsuki Fujisawa
Proceedings - 2017 IEEE International Conference on Big Data, Big Data 2017 2018-January 3368 - 3377 2017.10
An indirect search algorithm for disaster restoration with precedence and synchronization constraints Reviewed
Akifumi Kira, Hidenao Iwane, Hirokazu Anai, Yutaka Kimura, Katsuki Fujisawa
PACIFIC JOURNAL OF MATHEMATICS FOR INDUSTRY 9 2017.7
Efficient Breadth-First Search on Massively Parallel and Distributed-Memory Machines Reviewed
Koji Ueno, Toyotaro Suzumura, Naoya Maruyama, Katsuki Fujisawa, Satoshi Matsuoka
DATA SCIENCE AND ENGINEERING 2 ( 1 ) 22 - 35 2017.3
Fast, Scalable, and Energy-Efficient Parallel Breadth-First Search Reviewed
Yuichiro Yasui, Katsuki Fujisawa
ROLE AND IMPORTANCE OF MATHEMATICS IN INNOVATION 25 61 - 75 2017.1
Evaluating the impacts of code-level performance tunings on power efficiency. Reviewed
Satoshi Imamura, Keitaro Oka, Yuichiro Yasui, Yuichi Inadomi, Katsuki Fujisawa, Toshio Endo, Koji Ueno, Keiichiro Fukazawa, Nozomi Hata, Yuta Kakibuka, Koji Inoue, Takatsugu Ono
Proceedings - 2016 IEEE International Conference on Big Data, Big Data 2016 - 362 - 369 2016.12
Power-Efficient Breadth-First Search with DRAM Row Buffer Locality-Aware Address Mapping. Reviewed
Satoshi Imamura, Yuichiro Yasui, Koji Inoue, Takatsugu Ono, Hiroshi Sasaki 0001, Katsuki Fujisawa
2016 High Performance Graph Data Management and Processing Workshop, HPGDMP@SC 2016, Salt Lake City, UT, USA, November 13, 2016 17 - 24 2016.12
Extreme scale breadth-first search on supercomputers. Reviewed
Koji Ueno, Toyotaro Suzumura, Naoya Maruyama, Katsuki Fujisawa, Satoshi Matsuoka
Proceedings - 2016 IEEE International Conference on Big Data, Big Data 2016 1040 - 1047 2016.12
NUMA-aware Scalable Graph Traversal on SGI UV Systems Reviewed
Yuichiro Yasui, Katsuki Fujisawa, Eng Lim Goh, John Baron, Atsushi Sugiura, Takashi Uchiyama
PROCEEDINGS OF THE ACM WORKSHOP ON HIGH PERFORMANCE GRAPH PROCESSING (HPGP'16) 19 - 26 2016.10
Katsuki Fujisawa, Toshio Endo, Yuichiro Yasui
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 9725 265 - 274 2016.3
The scalable petascale data-driven approach for the Cholesky factorization with multiple GPUs. Reviewed
Yuki Tsujita, Toshio Endo, Katsuki Fujisawa
Proceedings of ESPM2 2015: 1st International Workshop on Extreme Scale Programming Models and Middleware - Held in conjunction with SC 2015: The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 38 - 45 2015.11
Fast and Scalable NUMA-based Thread Parallel Breadth-first Search Reviewed
Yuichiro Yasui, Katsuki Fujisawa
PROCEEDINGS OF THE 2015 INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH PERFORMANCE COMPUTING & SIMULATION (HPCS 2015) 377 - 385 2015.10
A Matrix Scheduling Heuristic to Disaster Restoration of Lifeline Networks Reviewed
Y. Kira, K. Fujisawa, H. Iwane, H. Anai
ISMP 2015 | 22nd International Symposium on Mathematical Programming 2015.7
Hybrid BFS approach using semi-external memory Reviewed
Keita Iwabuchi, Hitoshi Sato, Ryo Mizote, Yuichiro Yasui, Katsuki Fujisawa, Satoshi Matsuoka
Proceedings of the International Parallel and Distributed Processing Symposium, IPDPS 1698 - 1707 2014.11
Convex optimization approaches to maximally predictable portfolio selection Reviewed
Jun Ya Gotoh, Katsuki Fujisawa
Optimization 63 ( 11 ) 1713 - 1735 2014.11
Fast and energy-efficient breadth-first search on a single NUMA system Reviewed
Yuichiro Yasui, Katsuki Fujisawa, Yukinori Sato
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 8488 LNCS 365 - 381 2014.6
Petascale general solver for semidefinite programming problems with over two million constraints Reviewed
Katsuki Fujisawa, Toshio Endo, Yuichiro Yasui, Hitoshi Sato, Naoki Matsuzawa, Satoshi Matsuoka, Hayato Waki
Proceedings of the International Parallel and Distributed Processing Symposium, IPDPS 1171 - 1180 2014.5
NUMA-optimized Parallel Breadth-first Search on Multicore Single-node System Reviewed
Yuichiro Yasui, Katsuki Fujisawa, Kazushige Goto
2013 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON BIG DATA 394 - 402 2013.10
The second-order reduced density matrix method and the two-dimensional Hubbard model Reviewed
James S.M. Anderson, Maho Nakata, Ryo Igarashi, Katsuki Fujisawa, Makoto Yamashita
Computational and Theoretical Chemistry 1003 22 - 27 2013.1
Makoto Yamashita, Katsuki Fujisawa, Mituhiro Fukuda, Kazuhide Nakata, Maho Nakata
ACM TRANSACTIONS ON MATHEMATICAL SOFTWARE 39 ( 1 ) 6 - 22 2012.11
High-performance general solver for extremely large-scale semidefinite programming problems Reviewed
Katsuki Fujisawa, Hitoshi Sato, Satoshi Matsuoka, Toshio Endo, Makoto Yamashita, Maho Nakata
International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis, SC 93 - 93 2012.11
Performance characteristics of Graph500 on large-scale distributed environment Reviewed
Toyotaro Suzumura, Koji Ueno, Hitoshi Sato, Katsuki Fujisawa, Satoshi Matsuoka
Proceedings - 2011 IEEE International Symposium on Workload Characterization, IISWC - 2011 149 - 158 2011.11
Efficient parallel software for large-scale SemiDefinite Programs Reviewed
Makoto Yamashita, Katsuki Fujisawa
Proceedings of the IEEE International Symposium on Computer-Aided Control System Design 1 - 6 2010.10
Nakata Kazuhide, Fujisawa Katsuki, Fukuda Mituhiro, Yamashita Makoto, Nakata Maho, Kobayashi Kazuhiro
Bulletin of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics 18 ( 1 ) 2 - 14 2008.8
Semidefinite programming for optimal power flow problems Reviewed
Xiaoqing Bai, Hua Wei, Katsuki Fujisawa, Yong Wang
International Journal of Electrical Power and Energy Systems 30 ( 6-7 ) 383 - 392 2008.7
Variational calculation of second-order reduced density matrices by strong N-representability conditions and an accurate semidefinite programming solver. Reviewed International journal
Maho Nakata, Bastiaan J Braams, Katsuki Fujisawa, Mituhiro Fukuda, Jerome K Percus, Makoto Yamashita, Zhengji Zhao
The Journal of chemical physics 128 ( 16 ) 164113 - 164113 2008.4
SDPA Project: Solving large-scale semidefinite programs Reviewed
Katsuki Fujisawa, Kazuhide Nakata, Makoto Yamashita, Mituhiro Fukuda
Journal of the Operations Research Society of Japan 50 ( 4 ) 278 - 298 2007.12
Parallel Solver for SemiDefinite Programming Reviewed
Makoto Yamashita, Katsuki Fujisawa, Kazuhide Nakata
International Journal of Logistics and SCM systems 2 ( 1 ) 22 - 29 2007.7
Construction and Operation of the Grid Challenge Testbed
AIDA KENTO, OSAWA KIYOSHI, OSUMI TOMOTAKA, KASAI TAKEFUMI, ONO ISAO, JITSUMOTO HIDEYUKI, MATSUOKA SATOSHI, SAITO HIDEO, ENDO TOSHIO, YOKOYAMA DAISAKU, TAURA KENJIRO, CHIKAYAMA TAKASHI, TANAKA YOSHIO, SHIMOSAKA HISASHI, KAJIWARA HIROKI, HIROYASU TOMOYUKI, FUJISAWA KATSUKI
IPSJ SIG Notes 107 ( 87 ) 49 - 54 2006.8
Preprocessing sparse semidefinite programs via matrix completion Reviewed
Katsuki Fujisawa, Mituhiro Fukuda, Kazuhide Nakata
Optimization Methods and Software 21 ( 1 ) 17 - 39 2006.2
Parallel Implementation of Successive Convex Relaxation Methods for Quadratic Optimization Problems
Akiko Takeda AND Katsuki Fujisawa AND Yusuke Fukaya AND Masakazu Kojima
2006
Akiko Takeda AND Katsuki Fujisawa AND Masakazu Kojima
2006
Visualization of stability of dynamical systems by 3D graphics supported by cluster computing Reviewed
Takashi Funasaka, Masami Iwase, Katsuki Fujisawa, Shoshiro Hatakeyama
Proceedings of the Third Workshop - 2005 IEEE Intelligent Data Acquisition and Advanced Computing Systems: Technology and Applications, IDAACS 2005 588 - 592 2005.10
Parallel implementation of polyhedral continuation methods for systems of polynomial equations Reviewed
M Kojima, Y Dai, K Fujisawa, S Kim, A Takeda
MATHEMATICAL SOFTWARE, PROCEEDINGS 283 - 284 2002.10
Maho Nakata, Hiroshi Nakatsuji, Masahiro Ehara, Mituhiro Fukuda, Kazuhide Nakata, Katsuki Fujisawa
The Journal of Chemical Physics 114 ( 19 ) 8282 - 8292 2001.8
KANNO Yoshihiro, OHSAKI Makoto, FUJISAWA Katsuki, KATOH Naoki
Journal of Structural and Construction Engineering (Transactions of AIJ) 66 ( 541 ) 113 - 119 2001.8
Matrix Completion and Semidefinite Programming
Kazuhide Nakata, Katsuki Fujisawa, Mituhiro Fukuda, Masakazu Kojima, Kazuo Murota
135 223 - 237 2000.10
Fukuda Mituhiro, Nakata Kazuhide, Fujisawa Katsuki, Kojima Masakazu, Murota Kazuo
RIMS Kokyuroku 1174 ( 1174 ) 130 - 137 2000.10
半正定値計画問題に対するソフトウェアSDPAの広域並列計算システム
藤沢 克樹, 武田 朗子, 小島 政和, 中田 和秀
統計数理研究所共同研究レポート 135 215 - 222 2000.8
藤沢 克樹, 小島 政和, 中田 和秀
数理解析研究所講究録 1114 ( 1114 ) 149 - 159 1999.11
Semidefinite Programming with the Conjugate Gradient Method
中田 和秀, 藤沢 克樹, 小島 政和
統計数理研究所共同研究レポート 1113 224 - 247 1998.4
量子技術の実用化と研究開発業務への導入方法 (分担執筆)
藤澤克樹
技術情報協会 2023.1
防災・避難計画の数理モデルの高度化と社会実装へ向けて
瀧澤, 重志, 小林, 和博, 佐藤, 憲一郎, 斎藤, 努, 清水, 正明, 間瀬, 正啓, 藤澤. 克樹, 神山, 直之, 九州大学マス・フォア・インダストリ研究所
九州大学マス・フォア・インダストリ研究所, 九州大学大学院数理学府 2016.3
Excelで学ぶOR
藤澤, 克樹, 後藤, 順哉, 安井, 雄一郎
オーム社 2011.10 （ ISBN:9784274068522 ）
Excel で学ぶ OR
藤澤 克樹
オーム社 2011.7
応用に役立つ50の最適化問題 (応用最適化シリーズ 3)
藤澤 克樹（朝倉書店）
2009.8
応用に役立つ50の最適化問題
藤澤, 克樹, 梅谷, 俊治
朝倉書店 2009.3 （ ISBN:9784254117882 ）
Numerical Evaluation of the SDPA (Semidefinite Programming Algorithm)
The High Performance Optimization 2000.10
線型行列不等式と半正定値計画法
京都大学数理解析研究所
京都大学数理解析研究所 1997.7
藤澤 克樹
電子情報通信学会誌 = The journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 106 ( 8 ) 735 - 742 2023.8
Proposing a Genetic Algorithm Approach for Unveiling Fingerprint of Internet-Wide Scanner
349 - 356 2021.10
藤澤 克樹
電子情報通信学会誌 = The journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 104 ( 4 ) 360 - 366 2021.4
大規模グラフ解析の高速計算と実社会への応用 Invited
藤澤克樹
電子情報通信学会誌 1164 360 - 366 2021.4
スーパコンピュータ「富岳」4冠達成—Feat of Winning Four Major Benchmarks on Supercomputer Fugaku
石川 裕, 佐藤 三久, 今村 俊幸, 中尾 昌広, 児玉 祐悦, 工藤 周平, 似鳥 啓吾, 伊奈 拓也, 上野 晃司, 藤澤 克樹, 清水 俊幸, 三吉 郁夫, 三輪 英樹, 細井 聡
電子情報通信学会誌 = The journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 103 ( 12 ) 1217 - 1220 2020.12
Massive MPI Parallelization for Solving Shortest Vector Problem Based on Ubiquity Generator Framework
立岩斉明, 品野勇治, 吉田明広, 鍛冶静雄, 安田雅哉, 藤澤克樹
情報処理学会研究報告(Web) 2020-HPC-176 ( 1 ) 1 - 10 2020.8
藤澤 克樹
数学セミナー 59 ( 2 ) 24 - 28 2020.2
データサイエンスと最適化 : ヒト・モノのモビリティの数理モデル (特集 データサイエンスの数理 : 数理で読み解くデータの価値)
藤澤 克樹, 秦 希望
数理科学 57 ( 6 ) 37 - 43 2019.6
サイバーフィジカルシステムにおけるモビリティ最適化エンジンの開発 (特集 B2Bソリューション)
藤澤 克樹
パナソニック技報 = Panasonic technical journal 65 ( 1 ) 4 - 8 2019.5
Performance enhancement of multi-human tracking based on K-Shortest Paths by data reduction
HATA Nozomi, NISHIKAWA Yuri, NAKAYAMA Takashi, OZAWA Jun, FUJISAWA Katsuki
Proceedings of the Annual Conference of JSAI 2018 ( 0 ) 2D103 - 2D103 2018.10
Hybrid Vehicle Control and Optimization with a New Mathematical Method
Tateiwa Nariaki, Hata Nozomi, Tanaka Akira, Yoshida Akihiro, Wakamatsu Takashi, Nakayama Takashi, Fujisawa Katsuki
Proceedings of the Japan Joint Automatic Control Conference 61 ( 0 ) 1792 - 1799 2018.9
大規模グラフ解析と都市OSの開発~ヒト・モノのモビリティに関する新しい数理モデルとその応用~
藤澤克樹
電子情報通信学会技術研究報告 118 ( 33(SIP2018 1-20) ) 1 2018.5
Performance evaluation of Graph500 considering CPU-DRAM power shifting Reviewed
藤澤 克樹
SC17 Regular, Electronic, and Educational Poster, International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 17 (SC17) - 2017.11
藤澤克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会アブストラクト集 2017 174‐175 2017.9
藤澤克樹
戦略的創造研究推進事業CREST終了報告書(Web) 2016 WEB ONLY 2017.4
田中智, 秦希望, 金子有旗, 藤澤克樹, 藤澤克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2017 163‐164 2017.3
秦希望, 藤澤克樹, 藤澤克樹, 松林達史
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2017 165‐166 2017.3
Power-Efficient Breadth-First Search with DRAM Row Buffer Locality-Aware Address Mapping Reviewed
Satoshi Imamura, Yuichiro Yasui, Koji Inoue, Takatsugu Ono, Hiroshi Sasaki, Katsuki Fujisawa
Proceedings of HPGDMP 2016: High Performance Graph Data Management and Processing - Held in conjunction with SC 2016: The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis 17 - 24 2017.1
今村智史, 安井雄一郎, 稲富雄一, 藤澤克樹, 井上弘士, 小野貴継
情報処理学会研究報告(Web) 2016 ( HPC-155 ) Vol.2016‐HPC‐155,No.21,1‐8 (WEB ONLY) 2016.8
CPUとDRAMへの電力バジェット配分を考慮したGraph500の性能評価
垣深悠太, 安井雄一郎, 小野貴継, 稲富雄一, 藤澤克樹, 井上弘士
情報処理学会研究報告(Web) 2016 ( HPC-155 ) Vol.2016‐HPC‐155,No.16,1‐6 (WEB ONLY) 2016.8
EXPERIMENTAL ANALYSES OF THE EVACUATION PLANNING MODEL USING LEXICOGRAPHICALLY QUICKEST FLOW
Kobayashi Kazuhiro, Narisawa Ryuto, Yasui Yuichiro, Fujisawa Katsuki
Transactions of the Operations Research Society of Japan 59 ( 0 ) 86 - 105 2016.6
藤澤 克樹
Lecture Notes in Computer Science 2016.6
29 130 - 135 2016.5
Fast and power efficient computation for sparse modeling Reviewed
Katsuki Fujisawa
Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 99 ( 5 ) 444 - 449 2016.5
Fast and Power Efficient Computation for Sparse Modeling
藤澤克樹
電子情報通信学会誌 99 ( 5 ) 444 - 449 2016.5
Graph Analysis and Mathematical Optimization Techniques for Realizing Urban OS
59 4p 2015.5
2-B-1 グラフ解析と最適化技術で実現する都市OS(統一テーマ関連(1))
藤澤 克樹, 安井 雄一郎, 松尾 久人
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2015 208 - 209 2015.3
NVM-based Hybrid BFS with memory efficient data structure Reviewed
Keita Iwabuchi, Hitoshi Sato, Yuichiro Yasui, Katsuki Fujisawa, Satoshi Matsuoka
Proceedings - 2014 IEEE International Conference on Big Data, IEEE Big Data 2014 529 - 538 2015.1
計算機のメモリ階層構造を考慮した実装手法 (特集 実装における計算技術 : アルゴリズムと数理の現実場面での活躍)
安井 雄一郎, 藤澤 克樹
オペレーションズ・リサーチ 59 ( 10 ) 601 - 607 2014.10
2-H-5 プリミティブ・ソーティング・ネットワークの高速数え上げ算法(最適化(2))
田中 勇真, 池上 敦子, 松井 泰子, 藤澤 克樹, 安井 雄一郎
日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会アブストラクト集 2014 276 - 277 2014.8
Katsuki Fujisawa
Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 97 ( 5 ) 374 - 378 2014.5
大規模グラフ解析と避難シミュレーションへの応用
藤澤 克樹
人工知能学会全国大会論文集 2014 ( 0 ) 1C5OS13b1 - 1C5OS13b1 2014.5
1-F-5 Peta-scale General Solver for Semidefinite Programming : Extremely Large-scale Parallel Cholesky Solver
FUJISAWA Katsuki, ENDO Toshio
2014 104 - 105 2014.3
2-E-1 緊急避難計画に対する普遍的最速流の実験的解析(防災・減災)
成澤 龍人, 安井 雄一郎, 藤澤 克樹, 小林 和博
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2014 220 - 221 2014.3
1-F-4 省電力性能を考慮した幅優先探索(大規模計算)
安井 雄一郎, 藤澤 克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2014 102 - 103 2014.3
岩渕圭太, 佐藤仁, 溝手竜, 安井雄一郎, 藤澤克樹, 松岡聡
情報処理学会研究報告. AL, アルゴリズム研究会報告 2014 ( 7 ) 1 - 1 2014.2
超大規模半正定値計画問題に対する高性能汎用ソルバの開発と評価
藤澤克樹
情報処理学会研究報告. AL, アルゴリズム研究会報告 2014 ( 9 ) 1 - 2 2014.2
安井雄一郎, 藤澤克樹
情報処理学会研究報告. AL, アルゴリズム研究会報告 2014 ( 8 ) 1 - 1 2014.2
最適化と計算の今後 : 大規模問題をどこまで解決できるのか? (特集 研究の楽しさ)
藤澤 克樹, 品野 勇治
オペレーションズ・リサーチ 59 ( 1 ) 11 - 19 2014.1
2014 ( 2014 ) 106 - 115 2013.12
不揮発性メモリを用いたHybrid-BFSアルゴリズムの最適化と性能解析
岩渕圭太, 佐藤仁, 安井雄一郎, 藤澤克樹, 松岡聡
情報処理学会研究報告. [ハイパフォーマンスコンピューティング] 2013 ( 3 ) 1 - 9 2013.9
最適化と計算の今後 : 大規模問題をどこまで解決できるのか?(特別講演(1))
藤澤 克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会アブストラクト集 2013 2 - 3 2013.9
1-E-4 大規模グラフに対する幅優先探索の高速化(探索理論)
安井 雄一郎, 藤澤 克樹, 後藤 和茂
日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会アブストラクト集 2013 86 - 87 2013.9
2-F-10 最速フローを用いた避難所の評価(最適化(2))
成澤 龍人, 安井 雄一郎, 藤澤 克樹, 小林 和博
日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会アブストラクト集 2013 262 - 263 2013.9
18 4p 2013.6
不揮発性メモリを用いたGraph500ベンチマークの大規模実行へ向けた予備評価
岩渕圭太, 佐藤仁, 安井雄一郎, 藤澤克樹, 松岡聡
先進的計算基盤システムシンポジウム論文集 2013 ( 2013 ) 130 - 131 2013.5
不揮発性メモリを用いたGraph500ベンチマークの大規模実行へ向けた予備評価
岩渕圭太, 佐藤仁, 安井雄一郎, 藤澤克樹, 松岡聡
研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング（HPC） 2013 ( 31 ) 1 - 6 2013.2
Parallel Computing for Large-scale Semidefinite Programs
Makoto Yamashita, Katsuki Fujisawa, Mituhiro Fukuda, Kazuhide Nakata, Maho Nakata
Tokyo Institute of Technology Bulletin 2013.2
High-Performance General Solver for Extremely Large-Scale Semidefinite Programming Problems
藤澤克樹 AND Katsuki Fujisawa AND 遠藤敏夫 AND Toshio Endo
Tsubame ESJ. : e-science journal 7 2 - 6 2012.12
Latest developments in the SDPA family for solving large-scale SDPs Reviewed
Makoto Yamashita, Katsuki Fujisawa, Mituhiro Fukuda, Kazuhiro Kobayashi, Kazuhide Nakata, Maho Nakata
International Series in Operations Research and Management Science 166 687 - 713 2012.10
The second-order reduced density matrix method and the two-dimensional Hubbard model Reviewed
James S. M. Anderson, Maho Nakata, Ryo Igarashi, Katsuki Fujisawa, Makoto Yamashita
2012.7
渡部優, 藤澤克樹, 鈴村豊太郎
先進的計算基盤システムシンポジウム論文集 2012 ( 2012 ) 61 - 62 2012.5
Evaluating Peformance of SDP Solver on PGAS Language X10
2012 ( 33 ) 1 - 8 2012.3
Netal: High-performance implementation of network analysis library considering computer memory hierarchy Reviewed
Yuichiro Yasui, Katsuki Fujisawa, Kazushige Goto, Naoyuki Kamiyama, Mizuyo Talcamatsu
Journal of the Operations Research Society of Japan 54 ( 4 ) 259 - 280 2011.12
A special issue of the scope (seminar on computation and optimization for new extensions) Reviewed
Katsuki Fujisawa, Jun Ya Gotoh
Journal of the Operations Research Society of Japan 54 ( 4 ) 141 2011.12
Yuichiro Yasui, Katsuki Fujisawa, Hitoshi Sato, Toyotaro Suzumura, Kazushige Goto
IPSJ SIG Notes 2011 ( 21 ) 1 - 10 2011.11
藤澤 克樹, 安井 雄一郎, 高宮 安仁, 佐藤 仁
オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学 = [O]perations research as a management science [r]esearch 56 ( 6 ) 318 - 324 2011.6
FAST IMPLEMENTATION OF DIJKSTRA'S ALGORITHM FOR THE LARGE-SCALE SHORTEST PATH PROBLEM
Yasui Yuichiro, Fujisawa Katsuki, Sasajima Hiroshi, Goto Kazushige
Transactions of the Operations Research Society of Japan 54 ( 0 ) 58 - 83 2011.4
2-A-6 最適化と計算に関する最新の傾向について(計算と最適化の新展開)
藤澤 克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2011 124 - 125 2011.3
大規模最短路問題に対するダイクストラ法の高速化 (最適化モデルとアルゴリズムの新展開--RIMS研究集会報告集)
安井 雄一郎, 藤澤 克樹, 鳥海 重喜, 田口 東
数理解析研究所講究録 1726 ( 1726 ) 62 - 72 2011.2
Maho Nakata, Mituhiro Fukuda, Katsuki Fujisawa
2010.10
藤澤 克樹
数学セミナー 49 ( 10 ) 58 - 63 2010.10
藤澤 克樹
数学セミナー 49 ( 9 ) 50 - 55 2010.9
"Bare Metal" Cloud : A cloud service delivering real machines
TAKAMIYA YASUHITO, TAURA KENJIRO, YASUI YUICHIRO, FUJISAWA KATSUKI
126 ( 39 ) m1 - m8 2010.8
特集にあたって
藤澤 克樹
オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学 = [O]perations research as a management science [r]esearch 55 ( 7 ) 386 - 386 2010.7
藤澤 克樹
オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学 = [O]perations research as a management science [r]esearch 55 ( 7 ) 418 - 424 2010.7
Usage and Performance of SDP solvers
Fujisawa Katsuki
Proceedings of the Annual Conference of the Institute of Systems, Control and Information Engineers 10 ( 0 ) 320 - 320 2010.5
New technologies in the SDPA project
Fujisawa Katsuki
RIMS Kokyuroku 1676 ( 1676 ) 16 - 27 2010.4
大規模最短路問題に対する高速処理システム--メモリ階層構造の考慮とクラスタ&クラウド技術による高速化 (21世紀の数理計画--アルゴリズムとモデリング--RIMS研究集会報告集)
安井 雄一郎, 高宮 安仁, 藤澤 克樹
数理解析研究所講究録 1676 ( 1676 ) 51 - 65 2010.4
2-B-8 決定係数最大化ポートフォリオ選択に対する凸最適化アプローチ(連続最適化)
後藤 順哉, 藤澤 克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2010 130 - 131 2010.3
藤澤 克樹, 宮本 裕一郎, 久保 幹雄
オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学 = [O]perations research as a management science [r]esearch 54 ( 11 ) 696 - 699 2009.11
宮本 裕一郎, 藤澤 克樹, 久保 幹雄
オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学 = [O]perations research as a management science [r]esearch 54 ( 11 ) 700 - 703 2009.11
2-G-2 重み付き対数行列式を持つ半正定値計画問題を解くSDPA(連続最適化(1))
福田 光浩, 中田 和秀, 藤澤 克樹, 山下 真
日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会アブストラクト集 2009 259 - 260 2009.9
1-A-7 計算と最適化の新展開に向けて(計算と最適化(1))
久野 誉人, 村松 正和, 藤澤 克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2009 18 - 19 2009.3
1-A-5 大規模最短路問題に対する高速処理システム : メモリ階層構造の考慮とクラスタ&クラウド技術による高速化(つくばOR学生発表(5))
安井 雄一郎, 藤澤 克樹, 笹島 啓史, 高宮 安仁, 後藤 和茂
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2009 14 - 15 2009.3
2-A-15 アルゴリズムサイエンス分野における最適化ソフトウエアの実装方式(計算と最適化(3))
藤澤 克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2009 138 - 139 2009.3
Fujisawa Katsuki, Kojima Masakazu, Nakata Kazuhide, Fukuda Mituhiro, Yamashita Makoto, Nakata Maho
RIMS Kokyuroku 1614 ( 1614 ) 136 - 143 2008.10
2-F-14 大規模最短路問題に対するダイクストラ法の高速化(グラフ(2))
安井 雄一郎, 藤澤 克樹, 笹島 啓史, 後藤 和茂, 宮本 裕一郎
日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会アブストラクト集 2008 314 - 315 2008.9
2-D-14 最適化問題用オンライン・ソルバーの構築と自動選択機能の開発(非線形計画(3))
藤澤 克樹, 山下 真, 中田 和秀, 後藤 和茂
日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会アブストラクト集 2008 256 - 257 2008.9
Solution of optimal power flow problems by semi-definite programming Reviewed
Xiao Qing Bai, Hua Wei, Katsuki Fujisawa
Zhongguo Dianji Gongcheng Xuebao/Proceedings of the Chinese Society of Electrical Engineering 28 ( 19 ) 56 - 64 2008.7
2-D-6 半正定値計画による分子の電子構造計算(数理計画(1))
福田 光浩, 中田 真秀, BRAAMS Bastiaan J., 藤澤 克樹, PERCUS Jerome K., 山下 真, ZHAO Zhengji
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2008 174 - 175 2008.3
藤澤 克樹
オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学 = [O]perations research as a management science [r]esearch 52 ( 10 ) 627 - 632 2007.10
半正定値計画問題(SDP)に対するソフトウェアと超大規模計算(ここまで使える数理計画法)
藤澤 克樹
シンポジウム ( 56 ) 11 - 32 2006.9
PHoMpara - Parallel implementation of the polyhedral homotopy continuation method for polynomial systems Reviewed
T. Gunji, S. Kim, K. Fujisawa, M. Kojima
Computing (Vienna/New York) 77 ( 4 ) 387 - 411 2006.6
Parallel Primal-Dual Interior-Point Methods for SemiDefinite Programs Reviewed
Makoto Yamashita, Katsuki Fujisawa, Mituhiro Fukuda, Masakazu Kojima, Kazuhide Nakata
Parallel Combinatorial Optimization 211 - 238 2006.4
FURUSAKA Shuzo, KANETA Takashi, KATOH Naoki, FUJISAWA Katsuki, MIZUNO Ryusuke
AIJ Journal of Technology and Design 12 ( 23 ) 437 - 442 2006.4
A parallel primal-dual interior-point method for semidefinite programs using positive definite matrix completion Reviewed
Kazuhide Nakata, Makoto Yamashita, Katsuki Fujisawa, Masakazu Kojima
Parallel Computing 32 ( 1 ) 24 - 43 2006.1
実務的な大規模最適化問題に対する並列メタ戦略アルゴリズムの開発
藤澤 克樹
総合研究所年報 ( 25 ) 183 - 188 2005.4
Preprocessing sparse semidefinite programs via matrix completion
K. Fujisawa, M. Fukuda, K. Nakata
Optimization Methods and Software 2005
久保 幹雄, 藤澤 克樹
オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学 = [O]perations research as a management science [r]esearch 49 ( 12 ) 763 - 770 2004.12
High performance grid and cluster computing for some optimization problems Reviewed
Katsuki Fujisawa, Masakazu Kojima, Akiko Takeda, Makoto Yamashita
Proceedings - International Symposium on Applications and the Internet Workshops 612 - 615 2004.9
Fujisawa Katsuki, Kojima Masakazu, Takeda Akiko, Yamashita Makoto
Journal of the Operations Research Society of Japan 47 ( 4 ) 265 - 274 2004.9
PHoM - a polyhedral homotopy continuation method for polynomial systems
T Gunji, S Kim, M Kojima, A Takeda, K Fujisawa, T Mizutani
COMPUTING 73 ( 1 ) 57 - 77 2004.7
A Challenge to Large Scale Optimization Problem - Applications of Grid & Cluster Computing -
FUJISAWA Katsuki
IPSJ Magazine 45 ( 4 ) 372 - 376 2004.4
半正定値計画に対する行列補完型主双対内点法の並列化(錘計画問題と相補正問題)
中田 和秀, 山下 真, 藤沢 克樹, 小島 政和
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2004 10 - 11 2004.3
PHoM - A polyhedral homotopy continuation method for polynomial systems Reviewed
Takayuki Gunji, Sunyoung Kim, Masakazu Kojima, Akiko Takeda, Katsuki Fujisawa, Tomohiko Mizutani
Computing (Vienna/New York) 73 ( 1 ) 57 - 77 2004
The Survey of Softwares for the Semidefinite Programming
FUJISAWA Katsuki
The Journal of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 86 ( 10 ) 777 - 779 2003.10
MIYATAKA Yasumasa, KATOH Naoki, FUJISAWA Katsuki
Journal of Environmental Engineering (Transactions of AIJ) 68 ( 568 ) 133 - 140 2003.10
SDPARA: Semidefinite programming algorithm paRAllel version Reviewed
M. Yamashita, K. Fujisawa, M. Kojima
Parallel Computing 29 ( 8 ) 1053 - 1067 2003.8
Implementation and evaluation of SDPA 6.0 (Semidefinite Programming Algorithm 6.0) Reviewed
Makoto Yamashita, Katsuki Fujisawa, Masakazu Kojima
Optimization Methods and Software 18 ( 4 II ) 491 - 505 2003.8
半正定値計画問題を解くソフトウェアのPCクラスタ上における並列実装(最適化(2))
山下 真, 藤沢 克樹, 小島 政和
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2003 128 - 129 2003.3
Exploiting sparsity in semidefinite programming via matrix completion II: Implementation and numerical results Reviewed
Kazuhide Nakata, Katsuki Fujisawa, Mituhiro Fukuda, Masakazu Kojima, Kazuo Murota
Mathematical Programming, Series B 95 ( 2 ) 303 - 327 2003.2
Fujisawa Katsuki
RIMS Kokyuroku 1297 ( 1297 ) 192 - 199 2002.12
MIYATAKA Yasumasa, KATOH Naoki, FUJISAWA Katsuki
Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. A-2, Fire safety, off-shore engineering and architecture, information systems technology 2002 ( 2 ) 485 - 486 2002.8
Parallel Implementation of Successive Convex Relaxation Methods for Quadratic Optimization Problems
TAKEDA A.
J. of Global Optimization 24 ( 2 ) 237 - 260 2002.6
Wada Yuko, Furusaka Shuzo, Fujisawa Katsuki, Kaneta Takashi
Transactions of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics 12 ( 1 ) 9 - 28 2002.4
Takeda Akiko, Kojima Masakazu, Fujisawa Katsuki
Journal of the Operations Research Society of Japan 45 ( 1 ) 64 - 82 2002.4
CONSTRUCTION PLANNING OF REPETITIVE WORK WITH THEORY OF CONSTRAINTS
UEDA Koji, FURUSAKA Shuzo, FUJISAWA Katsuki, MUROYA Taizo, KANETA Takashi
Journal of Architecture and Planning (Transactions of AIJ) 67 ( 557 ) 281 - 288 2002.4
多面体ホモトピー法から生じる条件付き線形不等式系の全解列挙法
武田 朗子, 小島 政和, 藤沢 克樹
オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学 47 ( 3 ) 190 - 190 2002.3
STUDY ON WORKING DRAWINGS AND SHOP DRAWINGS SCHEDULING
KATSUYAMA Norikazu, FURUSAKA Shuzo, FUJISAWA Katsuki, KANETA Takashi
Journal of Architecture and Planning (Transactions of AIJ) 66 ( 548 ) 223 - 230 2001.12
YAMANAKA Syunsuke, KATOH Naoki, FUJISAWA Katsuki
Journal of Architecture and Planning (Transactions of AIJ) 66 ( 542 ) 269 - 277 2001.12
FUJISAWA Katsuki, TAKEDA Akiko, KOJIMA Masakazu, NAKATA Kazuhide
IPSJ SIG Notes 86 ( 49 ) 31 - 36 2001.5
Variational calculations of fermion second-order reduced density matrices be semidefinite programming algorithm Reviewed
Maho Nakata, Hiroshi Nakatsuji, Masahiro Ehara, Mitsuhiro Fukuda, Kazuhide Nakata, Katsuki Fujisawa
Journal of Chemical Physics 114 ( 19 ) 8282 - 8292 2001.5
建築生産分野における最適化(統合オペレーション)
藤沢 克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 2001 12 - 13 2001.5
NORITAKE Joji, FURUSAKA Shuzo, FUJISAWA Katsuki, KANETA Takashi
Journal of Architecture and Planning (Transactions of AIJ) 66 ( 550 ) 235 - 242 2001.4
Animating Graph Partition Algorithm
Katoh Naoki, Fujisawa Katsuki
Proceedings of the IEICE General Conference 2001 ( 1 ) 298 - 299 2001.3
Fujisawa Katsuki, Takeda Akiko, Kojima Masakazu, Nakata Kazuhide
RIMS Kokyuroku 1174 ( 1174 ) 138 - 145 2000.10
Fukuda Mituhiro, Nakata Kazuhide, Fujisawa Katsuki, Kojima Masakazu, Murota Kazuo
RIMS Kokyuroku 1174 ( 1174 ) 122 - 129 2000.10
Topology Optimization of Trusses for Specified Multiple Eigenvalue by using Semidefinite Programming
KANNO Yoshihiro, OHSAKI Makoto, FUJISAWA Katsuki, KATOH Naoki
The Proceedings of OPTIS 2000 ( 0 ) 151 - 156 2000.10
Takeda Akiko, Kojima Masakazu, Fujisawa Katsuki
RIMS Kokyuroku 1174 ( 1174 ) 146 - 158 2000.10
YAMANAKA Syunsuke, KATOH Naoki, FUJISAWA katsuki
Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. A-2, Fire safety, off-shore engineering and architecture, information systems technology 2000 ( 2000 ) 403 - 404 2000.7
Multi-Project Scheduling with Discounted Cash Flows
JOKO Takeshi, KATOH Naoki, FURUSAKA Shuzo, FUJISAWA Katsuki
Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. F-1, Urban planning, building economics and housing problems 2000 ( 2000 ) 1307 - 1308 2000.7
FUJISAWA Katsuki
SYSTEMS, CONTROL AND INFORMATION 44 ( 2 ) 51 - 58 2000.6
KANNO Yoshihiro, OHSAKI Makoto, FUJISAWA Katsuki, KATOH Naoki
( 40 ) 145 - 148 2000.5
藤沢 克樹
オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学 = [O]perations research as a management science [r]esearch 45 ( 3 ) 125 - 131 2000.3
Semi-definite programming for topology optimization of trusses under multiple eigenvalue constraints Reviewed
M. Ohsaki, K. Fujisawa, N. Katoh, Y. Kanno
Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering 180 ( 1-2 ) 203 - 217 1999.11
半正定値計画法を用いた構造最適設計 (最適化のための連続と離散数理)
寒野 善博, 藤澤 克樹, 大崎 純, 加藤 直樹
数理解析研究所講究録 1114 ( 1114 ) 139 - 148 1999.11
Semi-Definite Programming for Topology Optimization of Trusses under Multiple Eigenvalue Constraints
KANNO Yoshihiro, FUJISAWA Katsuki, OHSAKI Makoto, KATOH Naoki
Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. B-1, Structures I, Loads, reliability stress analyses foundation structures shell structures, space frames and membrane structures 1999 ( 1999 ) 379 - 380 1999.7
Maximizing Net Present Value for Generalized Resouece Constrained Project Scheduling Problem
GOTO Eiji, KATOH Naoki, FUJISAWA Katsuki, JOKO Takeshi
Summaries of technical papers of Annual Meeting Architectural Institute of Japan. F-1, Urban planning, building economics and housing problems 1999 1135 - 1136 1999.7
1721 ( 37 ) 137 - 142 1999.7
International Conference on Nonlinear Programming and Variational Inequalities(Conference Reports)
Fujisawa Katsuki
Bulletin of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics 9 ( 3 ) 269 - 269 1999.6
8025 Maximizing Net Present Value for Generalized Resource Constrained Project Scheduling Problem
FUJISAWA Katsuki, GOTO Eiji, KATOH Naoki, JOKO Takeshi
日本建築学会近畿支部研究報告集. 計画系 ( 39 ) 897 - 900 1999.5
KANNO Yoshihiro, KATOH Naoki, OHSAKI Makoto, FUJISAWA Katsuki
日本建築学会近畿支部研究報告集. 構造系 ( 39 ) 101 - 104 1999.5
Using the Conjugate Gradient Method in Interior-points Methods for Semidefinite Programs
46 ( 2 ) 297 - 316 1998.12
The life span method - A new variant of local search Reviewed
Mikio Kubo, Katsuki Fujisawa
Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 15 ( 3 ) 363 - 393 1998.10
FUJISAWA Katsuki
IPSJ SIG Notes 64 ( 78 ) 9 - 16 1998.9
Using the Conjugate Gradient Method in Interior-points Methods for Semidefinite Programs
The Proceedings of The Institute of Statistical Mathematics 46 ( 2 ) 297 - 316 1998
Exploiting sparsity in primal-dual interior-point methods for semidefinite programming Reviewed
Katsuki Fujisawa, Masakazu Kojima, Kazuhide Nakata
Mathematical Programming, Series B 79 ( 1-3 ) 235 - 253 1997.10
半正定値計画(SDP)に対する内点法プログラムの数値実験(線型行列不等式と半正定値計画法)
藤沢 克樹
数理解析研究所講究録 1004 ( 1004 ) 190 - 199 1997.6
ロジスティクスにおける最適化ツールの開発(交通・輸送(2))
宇野 毅明, 藤沢 克樹, 久保 幹雄
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 1997 84 - 85 1997.4
組合せ最適化問題に対する近似解法
藤沢克樹
第8回RAMPシンポジウム論文集, 1996 1996.7
最大カット問題に対するSemidefinite Programming緩和(数理計画(2))
古屋 貴行, 藤江 哲也, 藤沢 克樹, 小島 政和
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 1996 202 - 203 1996.5
Experimental analysis of a semidefinite programming approach to the graph partitioning problem
KUBO Mikio, FUJISAWA Katsuki, MORITO Susumu
1995 244 - 245 1995.3
Clusteringによるグラフ分割問題へのメタ解法(グラフ・ネットワーク(2))
下村 雅彦, 藤沢 克樹, 森戸 晋, 久保 幹雄
日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会アブストラクト集 1995 246 - 247 1995.3
Tabu Search with a Diversification Strategy for Job Shop Scheduling Problem
YAMAKOSHI Yasuhiro, TAKAYAMA Hiroshi, FUJISAWA Katsuki, IMAIZUMI Jun
日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会アブストラクト集 1994 182 - 183 1994.10
Fast Implementation and Experiments of n Queens' Problem
KUBO Mikio, FUJISAWA Katsuki, MORITO Susumu
1994 124 - 125 1994.10
Parameter Optimization of the Tabu Search for the Maximum Clique Problem
FUJISAWA Katsuki, KUBO Mikio, MORITO Susumu
1994 54 - 55 1994.10
Experimental Analyses of the Tabu Search for the Graph Partitioning Problem
The Institute of Electrical Engineers of Japan 114 ( C4 ) 430 - 437 1994.8
An Application of Tabu Search to the Graph Partitioning Problem and its Experimental Analysis
Fujisawa Katsuki, Kubo Mikio, Morito Susumu
IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems 114 ( 4 ) 430 - 437 1994.6
Tabu Searchアルゴリズムの組合せ最適化問題への適用
藤沢 克樹
オペレーションズ・リサーチ : 経営の科学 39 ( 1 ) 46 - 47 1994.1
An Approximate Algorithm for the Maximum Stable Set Problem
KUBO Mikio, FUJISAWA Katsuki, YOSHIKAWA Akio, MORITO Susumu
1993 162 - 163 1993.10
グラフ分割問題に対するTabu Searchの数値実験(グラフ・ネットワーク(2))
藤沢 克樹, 森戸 晋
日本オペレーションズ・リサーチ学会秋季研究発表会アブストラクト集 1992 62 - 63 1992.9
第30回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (ISC25, ハンブルク/ドイツ)
2025.6 Graph500 Committee
第29回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (SC24, アトランタ, アメリカ)
2024.11 Graph500 Committee
Outstanding Professor in Smart Factory Award
2024.9 IEOM Society International
The 28st Graph 500 Benchmark, ISC24, Hamburg, Germany, 2024.
2024.5 Graph500 Committee
Fujisawa e
日本オペレーションズ・リサーチ学会 第４８回実施賞
2024.3 日本オペレーションズ・リサーチ学会
藤澤 克樹
The 27st Graph 500 Benchmark, SC23, Denver, USA, 2023.
2023.11 Graph500 Committee
Katsuki Fujisawa et al.
2023年 令和5年度 九州大学 共同研究等活動表彰
2023.11 九州大学
藤澤 克樹
The 26st Graph 500 Benchmark, ISC23, Hamburg, Germany, 2023.
2023.6 Graph500 Committee
Katsuki Fujisawa et al.
The 25st Graph 500 Benchmark, SC22, Dallas, USA, 2022.
2022.11 Graph500 Committee
Katsuki Fujisawa et al.
2022年 令和4年度 九州大学 共同研究等活動表彰
2022.11 九州大学
藤澤 克樹
The 24st Graph 500 Benchmark, ISC22, Hamburg, Germany, 2022.
2022.6 Graph500 Committee
Katsuki Fujisawa et al.
2021年 令和3年度 九州大学 共同研究等活動表彰
2021.12 九州大学
藤澤 克樹
The 23rd Graph 500 Benchmark, SC21, Hybrid(Online & St. Louis, USA), 2021.
2021.11 Graph500 Committee
Katsuki Fujisawa et al.
The 22nd Graph 500 Benchmark, ISC21, Frankfurt, Germany, 2021.
2021.6 Graph500 Committee
Katsuki Fujisawa et al.
理事長賞 (特別貢献)
2021.4 産業技術総合研究所 誰もが利用できる オープンイノベーションプラットフォーム ABCI の運用
小川 宏高 谷村 勇輔 山本 智実 萩島 功一 田中 良夫 高野 了成 滝澤 真一朗 正木 篤 藤澤 克樹 中田 秀基
The 21st Graph 500 Benchmark, Virtual Conference(Online), 2020.
2020.11 Graph500 Committee
Katsuki Fujisawa et al.
The 20th Graph 500 Benchmark, ISC20, Frankfurt, Germany, 2020.
2020.6 Graph500 Committee
Katsuki Fujisawa et al.
令和元年度九州大学共同研究等活動表彰
2019.12 九州大学
藤澤 克樹
第18回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (ISC19, フランク フルト, ドイツ)
2019.6
藤澤 克樹
第17回 Graph500 ベンチマーク 世界１位(SC18, ダラス, アメリカ)
2018.11
藤澤 克樹
第16回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (ISC18, フランク フルト, ドイツ)
2018.6
藤澤 克樹
第15回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (SC17, デンバー, アメリカ)
2017.11
藤澤 克樹
第14回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (ISC17, フランク フルト, ドイツ)
2017.6
藤澤 克樹
文部科学大臣表彰 科学技術賞 (研究部門)
2017.4 グラフ解析及び最適化ソフトウェアの開発と応用に関する研究
藤澤 克樹
第13回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (SC16, ソルトレイ クシティ, アメリカ)
2016.11
藤澤 克樹
第12回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (ISC16, フランク フルト, ドイツ)
2016.6
藤澤 克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会 フェロー
2016.3
藤澤 克樹
第11回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (SC15, オースティ ン, アメリカ)
2015.11
藤澤 克樹
第10回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (ISC15, フランク フルト, ドイツ)
2015.6
藤澤 克樹
第9回 Graph500 ベンチマーク 世界2位 (SC14, ニューオリン ズ, アメリカ)
2014.11
藤澤 克樹
第8回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (ISC14, ライプツィ ヒ, ドイツ)
2014.6
藤澤 克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会 研究賞
2013.9
藤澤 克樹
NVIDIA GTC Japan 2013 最優秀ポスター発表賞
2013.7
藤澤 克樹
第5回 Graph500 ベンチマーク 世界 4 位入賞 (SC12, ソルトレ イクシティ, アメリカ)
2012.11
藤澤 克樹
第4回 Graph500 ベンチマーク 世界 3 位入賞 (ISC12, ハンブ ルグ, ドイツ)
2012.6
藤澤 克樹
第3回 Graph500 ベンチマーク 世界 3 位入賞 (SC11, シアトル, アメリカ)
2011.11
藤澤 克樹
日本オペレーションズ・リサーチ学会 文献賞奨励賞
2006.3
藤澤 克樹
第2回船井情報科学振興賞
2003.3 財団法人船井情報科学財団
学生論文賞
1993.9 日本オペレーションズリサーチ学会
第18回 Graph500 ベンチマーク 世界1位 (ISC19, フランクフルト, ドイツ)
藤澤 克樹
Development and Industrial Application of Universal Manifold Learning Algorithm for Realization of Super Smart Society
Grant number：21H04599 2021.4 - 2026.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Grant amount：\41470000 （ Direct Cost: \31900000 、 Indirect Cost：\9570000 ）
自動性能チューニング機能を持つ高性能グラフライブラリの開発
Grant number：21H03450 2021.4 - 2025.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B) 基盤研究(B)
中尾 昌広, 藤澤 克樹, 児玉 祐悦
Grant amount：\9880000 （ Direct Cost: \7600000 、 Indirect Cost：\2280000 ）
ソーシャルネットワークや創薬などの幅広い分野において、計算機上でデータの関係性をグラフ構造として表現し、それを高速に解析する試みが盛んに行われている。しかしながら、既存研究の多くは特定のグラフや計算機システムを対象としているため、ユーザの性能チューニングの負担が問題となっている。そこで、その負担をなくすため、本研究課題では自動性能チューニング機能を持つグラフライブラリを開発している。
2021年度は、既存研究の調査およびベースとなる複数のグラフライブラリの開発を行った。具体的には、基本的なグラフアルゴリズムであるBreadth-First Search（BFS）およびSingle-Source Shortest Path（SSSP）をターゲットとし、それぞれをマルチプロセス・マルチスレッド化することで、分散メモリシステム上で動作すること確認した。世界最大規模の並列計算機システムである理化学研究所の「富岳」を用いて性能評価を行った結果、BFSについては十分な性能を発揮することを確認した。SSSPについては、性能向上の余地があると考えており、来年度も引き続き性能チューニングを行っていく予定である。
また、本研究では省電力についても考慮するため、富岳が持つ省電力機能について調査し、性能を落とさずに消費電力を削減する方法についての検討を行った。その結果、性能は変わらないにも関わらず、電力を30%程度改善できる手法を開発した。来年度は、IoT機器も対象とし、性能電力比の改善に引き続き取り組む予定である。
自動性能チューニング機能を持つ高性能グラフライブラリの開発
Grant number：23K21672 2021.4 - 2025.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 基盤研究(B)
中尾 昌広, 藤澤 克樹, 児玉 祐悦
Grant amount：\9880000 （ Direct Cost: \7600000 、 Indirect Cost：\2280000 ）
ソーシャルネットワークや創薬などの幅広い分野において、計算機上でデータの関係性をグラフ構造として表現し、それを高速に解析する試みが盛んに行われて いる。しかしながら、既存研究の多くは特定のグラフや特定の計算機システムを対象としているため、ユーザの性能チューニングの負担が問題となっている。そこで、その負担をなくすため、本研究課題では自動性能チューニング機能を持つグラフライブラリを開発している。
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本年（2023年）度は、日本のフラッグシップスーパーコンピュータである「富岳」のほぼ全系（152,064台）を用いて、昨年度に開発したグラフライブラリの性能測定を行った。その結果、30%以上の性能向上を達成することができた。この結果により、2023年6月のグラフアルゴリズムの世界的なランキングであるGraph500において世界1位の記録を更新した。補足として、もし本研究の性能向上がなかった場合、他国のシステムが1位になっていた。さらに、開発したグラフアルゴリズムの性質について実験を行い、どのような計算機システムやグラフの大きさであっても、大幅な性能向上を達成できることを明らかにした。
<BR>
本グラフライブラリの詳細については、2024年1月に開催された国際会議HPC Asia 2024において発表を行った。また、本グラフライブラリと、科研費とは別の共同研究において開発した他のアルゴリズムとまとめて、2024年4月に国際会議SC2024に論文を投稿している。
ML based asset pricing model using alternative data
Grant number：21H00755 2021.4 - 2024.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Katsuhiko Okada
Grant amount：\17160000 （ Direct Cost: \13200000 、 Indirect Cost：\3960000 ）
Here is a refined and polished version of your paragraph:
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In finance theory, the value of a firm is defined by the discounted present value of the expected cash flows it generates, evaluated at a discount rate that reflects the business's inherent uncertainties. Both expected cash flows and the discount rate encapsulate the expectations and concerns of investors, which may be influenced by diverse types of information. This research project aims to quantitatively elucidate the impact of non-financial information on elements of corporate valuation. Specifically, the study quantifies the information embedded in financial market images, particularly chart images, and textual data, notably the neutral analysts' commentary on corporate quarterly earnings as reported in the SHIKIHO (Japan Corporate Handbook). To accomplish this, we employed a toolkit from the discipline of machine learning.
Large-scale experiments for cryptanalysis of lattice-based cryptography and evaluation of the computational complexity
Grant number：20H04142 2020.4 - 2024.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Yasuda Masaya
Grant amount：\17550000 （ Direct Cost: \13500000 、 Indirect Cost：\4050000 ）
Lattice-based cryptography is a next-generation cryptographic technology that is resistant to cryptanalysis by quantum computers and applicable to the construction of high-functional cryptography such as fully homomorphic encryption. The purpose of this research is to design and parallelize the best algorithms for solving lattice problems such as the shortest vector problem (SVP) that support the security of lattice-based cryptography. We also conduct large-scale solving experiments to estimate the time complexity precisely.In this research, we succeeded in developing the world's first distributed, asynchronous, and large-scale parallelization system for lattice basis reduction, which is essential for solving lattice problems. With the parallelization system, we conducted large-scale experiments for solving instances in the SVP challenge to estimate the average solving time.
エッジでの高効率なデータ解析を実現するグラフ計算基盤
2018.10 - 2024.3
JST CREST
近藤 正章
Grant type：Competitive
Development and Evaluation of Hierarchical Data Analysis and Optimization System for Realizing Smart City
Grant number：16H01707 2016.4 - 2021.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A) Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
FUJISAWA KATSUKI
Grant amount：\42640000 （ Direct Cost: \32800000 、 Indirect Cost：\9840000 ）
In recent years, various efforts have been promoted to realize a super-smart society. This research has developed the CPS Mobility Optimization Engine (CPS-MOE), which performs optimization and simulation in cyberspace using a large amount of sensor data and open data for cyber-physical systems (CPS) in collaboration with many private companies. To realize the CPS-MOE, we have proposed and developed new mathematical and information technologies to represent, predict, optimize, and control mobility, especially information, people, objects, and transportation. In addition to the above, we are also working on developing new mathematical and information technologies to represent, predict, optimize, and control mobility, especially for information, people, objects, and transportation.
スマートシティ実現のための多階層型データ解析及び最適化システムの開発と評価
2016.4 - 2020.3
科研費 基盤研究 A
藤澤 克樹
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
スパースデータの多階層メモリへの配置及び高速かつ省電力計算手法の開発と検証
Grant number：26120530 2014.4 - 2016.3
日本学術振興会 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)
藤澤 克樹
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
Grant amount：\4290000 （ Direct Cost: \3300000 、 Indirect Cost：\990000 ）
現在、複雑化&大規模化が進んでいる実問題に対しては高次元データに普遍的に内在するスパース (疎)性を利用するスパースモデリングの手法が大きな期待を集めている。しかしデータのスパース性は最新の計算機アーキテクチャ上での計算性能を大 幅に低下させる要因の一つとなっている。そのため本研究プロジェクトでは当該領域内での計算需要の増大(特にグラフ探索や数 理最適化問題)と実問題への大規模計算時に遭遇する問題を考慮して以下の二つを主目的とする。1: 最新の計算機アーキテクチャ上でのスパースデータの多階層メモリへの配置手法及び高速かつ省電力計算手法の開発と検証 2: 1 の技術を活用したソフトウェア実装方式の提供及びグラフ探索及び数理最適化用のソフトウェアの開発と評価。代表的な最適化問題(数理計画問題) である半正定値計画問題 (SDP) や混合整数計画問題 (MIP) に対するソフトウェアにも同様の手法を適用する。本研究期間中にグラフ解析や最適化問題に対する高速・省電力計算に関する研究を中心的に行い、大規模な問題に対して極めて高い性能が得られることを示した。具体的には大規模なグラフを解くことで スパコン上のビッグデータ処理を計測する Graph500、及 び、その省電力性を計測する Green Graph500 ベンチマークを様々な研究機関や企業の協力と支援によって実施した結果、両者において世界第 1 位の高成績を達成した。また、世界最大規模の SDP を高速に解くことに成功している. 具体的には制約式の数が 233 万以 上となる世界最大規模の巨大 SDP を解くことに成功した. このとき東工大のスパコン TSUBAME ver.2 の 4080 個の GPU を同時に用いて最大で 1.774PFlops(2014年度の記録は1.713PFlops) の計算性能を達成した。
Grant number：25240004 2013.4 - 2017.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (A) Grant-in-Aid for Scientific Research (A)
Katoh Naoki, MINATO Shin-ichi, UNO Takeaki, SUZUMURA Toyotaro
Grant amount：\46930000 （ Direct Cost: \36100000 、 Indirect Cost：\10830000 ）
In this project, we have obtained the following results.
1. In an emergent evacuation planning model based on dynamic flow model, the effectiveness of evacuation by a lexicographically quickest flow was demonstrated. 2. Assuming the situation that Umeda underground mall is inundated due to tsunami and/or flood, we carried out a multi-agent simulation of vertical evacuation to connected buildings to compute the evacuation completion time and to obtain the knowledge of crowded areas. 3. We proposed an algorithm for a quickest transshipment problem that models an emergent situation in which people can evacuate on foot or by car. 4. We derived a combinatorial characterization of global rigidity of body-hinge frameworks. 5. We characterized the redundant rigidity and the redundant global rigidity of body-hinge graphs in terms of graph connectivity.6. We presented an algorithm for adding braces to a square grid framework possibly with holes in order to make the framework minimally rigid.
2011.10 - 2017.3
科学技術振興機構 JST CREST
藤澤 克樹
Authorship：Principal investigator Grant type：Competitive
大規模災害では突発的にさまざまな事態が発生すると同時に短時間で状況が大きく変化します。このような状況下で、避難、誘導、復興計画等を早急に策定するためには、従来の手法では限界があり膨大なデータから作成したグラフを高速に処理することが難しい状況です。本研究ではポストペタスケールシステム上でこれらの問題を迅速に処理するための超大規模なグラフ最適化システムを作成して、安心安全な社会基盤の実現に貢献します。
Grant number：23310099 2011.4 - 2015.3
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
YOSHISE Akiko, YAMAMOTO Yoshitsugu, KUNO Takahito, SHIGENO Maiko, HACHIMORI Masahiro, FUJISAWA Katsuki, YAMASHITA Makoto, WAKI Hayato
Grant amount：\11050000 （ Direct Cost: \8500000 、 Indirect Cost：\2550000 ）
The aim of this study is to propose new algorithms for solving a conic optimization problem, the doubly nonnegative optimization problem which is an optimization problem over the doubly nonnegative cone. Conic optimization includes a wide range of convex optimization problems, e.g., linear programs and semidefinite programs. There have been many studies that provide evidence of effectiveness of the semidefinite relaxation for combinatorial optimization problems and several commercial software packages for solving semidefinite programs have been developed. Our recent experiments showed that a tighter relaxation, the doubly nonnegative relaxation, is quite efficient for some classes of combinatorial optimization problems. However, in spite of its efficiency, it sometimes takes a quite long time to solve the doubly nonnegative programs using existing algorithms. To overcome the difficulty, we proposed an algorithm based on a new idea, implemented and improved it.
Numerical methods for large sensor network localization problems
Grant number：22310089 2010 - 2012
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
KOJIMA Masakazu, OKAMOTO Yoshio, MIYOSHI Naoto, YAMASHITA Makoto, FUJISAWA Katsuki
Grant amount：\14950000 （ Direct Cost: \11500000 、 Indirect Cost：\3450000 ）
Sensor network localization (SNL) problems have attracted considerable research interests for a broad spectrum of applications such as environmental monitoring, traffic control and structural assessment. The problem is to estimate the locations of n sensors of unknown positions using given distances and some m sensors of known positions (called anchors) in a sensor network of m+n sensors. Finding the solutions of this problem is known to be NP-hard. Thus, approximating the solution of this problem has been dealt with from many angles. In this project, we have studied numerical methods based on the semidefinite programming (SDP) relaxation．The SDP relaxation can provide approximate solutions with accuracy, but the computational cost of solving SNL problems by the SDP relaxation becomes expensive rapidly as their sizes increase. To avoid this difficulty, we fully exploited the sparsity which were involved in large scale SNL problems and improved the performance of the SDP solver SDPA. As a final product, we released a software package SFSDP that can solve large-scale sensor network localization problems in high speed.
Grant number：20510143 2008 - 2010
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
FUJISAWA Katsuki, GOTOH Junya, NONOBE Koji, UMETANI Syunji
Grant amount：\4550000 （ Direct Cost: \3500000 、 Indirect Cost：\1050000 ）
We have developed the online solver systems having functions of automatic parameter settings for some major optimization problems (semidefinite program, shortest path problem and mixed integer program). The online solvers are now available from some websites. We have also developed high performance optimization solvers for semidefinite program and shortest path problem, which can obtain optimal solutions for very large-scale optimization problems which existing optimization solvers cannot solve.
Grant number：19310096 2007 - 2009
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
KOJIMA Masakazu, FUJISAWA Katsuki, TAKEDA Akiko, NAKATA Kazuhide, YAMASHITA Magkoto, FUKUDA Mituhiro, KIM Sunyoung
Grant amount：\19760000 （ Direct Cost: \15200000 、 Indirect Cost：\4560000 ）
We studied primal-dual interior-point methods for solving a semidefinite program which is one of the most important optimization problems having lots of applications in various fields of science and engineering, and developed a software package SDPA based on them. SDPA solves larger scale problems in shorter time than the existing software packages. As applications of SDPA, we provided SparsePOP for polynomial optimization problems and SFSDP for large scale sensor network localization problems.
Grant number：18310109 2006 - 2008
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
KONNO Hiroshi, FUJISAWA Katsuki
Grant amount：\11940000 （ Direct Cost: \10200000 、 Indirect Cost：\1740000 ）
Development of numerically stable primal-dual interior point algorithms for solving nonlinear semidefinite programming problems
Grant number：18560052 2006 - 2007
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
YOSHISE Akiko, FUJISAWA Katsuki, YAMAMOTO Yoshitsugu, KUNO Takahito, SHIGENO Maiko, MURAMATSU Masakazu
Grant amount：\3490000 （ Direct Cost: \3100000 、 Indirect Cost：\390000 ）
The aim of this research is to develop numerically stable primal-dual interior point methods foe solving nonlinear semidefinite programming problems. The semidefinite programming problem is an optimization problem over a closed convex cone that is not polyhedral unlike the linear programming problem. By this reason, we often observe a problem which has an asymptotic optimal solution but no optimal solution, I.e., any sequence on which the object value converges to the optimal value diverges. This brings us a numerical difficulty in determining the optimality when we apply interior point algorithms to solve the problem. A high accuracy of an optimal solution of the problem is critical if we adopt the problem as an approximation model of a combinatorial optimization problem or a robust optimization problem. To overcome the difficulty, many techniques have been proposed for obtaining a numerical stability of the algorithms. Such techniques are more highly expected when we solve nonlinear semidefinite programming problems. In order to provide one of such techniques, we introduced a homogeneous model for the nonlinear semidefinite programming problem, and showed that for the homogeneous model, (a) a bounded path having a trivial starting point exists, (b) any accumulation point of the path is a solution of the homogeneous model, c if the original problem is solvable then it gives us a finite solution, (d) if the original problem is strongly infeasible, then it gives us a finite certificate proving infeasibility, and (e) a class of algorithms for numerically tracing the path in (a) solves the problem in a polynomial number of iterations under a moderate assumption
歴史的な直下型地震による伝統的な社寺建築の構造被害に関する耐震工学的な研究
Grant number：16656188 2004 - 2006
日本学術振興会 科学研究費助成事業 萌芽研究 萌芽研究
西澤 英和, 山岸 常人, 藤澤 克樹
Grant amount：\3500000 （ Direct Cost: \3500000 ）
本研究では、伝統的木造建築が過去の直下型地震によってどのような被害を受けたかを把握するために、現地建物の調査・振動観測、史料分析を継続的に行ってきた。最終年度では、現地調査・史料分析・模型実験により直下型地震による建物の被害を詳細かつ具体的に分析するとともに、地震の規模・震源位置の推定といった古地震学との学術的な分野へ研究成果を応用することについても検討した。過去の修理記録の分析について、薬師寺東塔を対象として史料分析を継続的に行ってきているが、明治31年に行われた修理の際の記録(報告書・修理に参加した大工が作成した図面)、並びに1854年に起こった安政奈良地震による震害の記録(寺が所蔵する公文所日記)から、地震直後の被害状況を詳細に分析した。また奈良には、明治期の修理の際に修理前の実測図が作成され、現在も残されている社寺が多い。各社寺の修理前実測図から安政奈良地震による震害を分析し、幕末の直下型地震が奈良の社寺建築にどういった被害をもたらしたかを検討する。現地観測では、地すべり地形に所在している神戸市指定歴史的建造物竹林寺の振動観測を行った。建物・地盤に多点の観測点を設け観測を行うことで、特殊な地盤が建物の振動特性に影響を与えていないかを検討した。去年度より行っている模型実験も引き続き行った。鐘楼・回廊といった架構の単純なものを対象に、振動台による加振実験と静的載荷実験を行い、実験結果の分析により被害状況のシュミレーションを行い、直下型地震による構造被害の特性について考察した。
多項式計画問題に対する大域的最適解法とその並列計算
Grant number：16016234 2004 - 2005
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究 特定領域研究
小島 政和, 藤澤 克樹, 武田 朗子, 中田 和秀, 山下 真
Grant amount：\13000000 （ Direct Cost: \13000000 ）
本研究の主目的は凸最適化で蓄積された計算手法をさらに発展させ,クラスタおよびグリッド計算技術を融合し,非凸計画問題の中核をなす多項式計画問題および多変数多項式方程式系を計算効率良く解く並列計算手法・ソフトウェアを開発することにあった.以下の研究成果をあげた.
1.半正定値計画問題に対する主双対内点法ソフトウェアSDPAおよびその並列版の改良:これまで開発した単一CPUソフトウェアSDPA,並列版ソフトウェアSDPARA, SDPARA-Cがより一般的な形式の半正定値計画問題(具体的には,自由変数を含む問題)を扱えるように改良を行った.また,数値的な安定性を高め,精度を高めるための技術として,4倍精度計算を部分的に取り込むことに関して研究を行い,計算実験を通してその有効性を検証した.
2.凸緩和手法の開発・改良:平成16年度の研究により開発した多項式計画問題に対する疎性を活用した半正定値計画緩和計算機への実装を行い,計算実験を通してその有効性を検証した.また,多項式計画問題に等式条件が含まれる場合について,生成される緩和半正定値計画問題の数値的な不安定を解消するための研究を行った.さらに,疎性を活用した半正定値計画緩を対称錐上の多項式最適化問題へ拡張した.
3.多変数多項式方程式系のすべての複素孤立解を計算する多面体的ホモトピー法ソフトウェアPHoMの改良,並列版の開発:PHoMの並列版を開発し,これまで解くことの出来なかった超大規模な多項式方程式系の求解計算に成功した.また,多面体的ホモトピーの構築に必要な多項式方程式系の混合体積の新しい計算手法を提案し,その有効性を計算実験を通して検証した.
4.半正定値計画問題を解くためのソフトウェアであるSDPA, SDPARA-C, SDPARAに関するOnline Solverを構築し,その試験的運用を開始した.並列計算をも提供するOnline Solverは世界的にも例がない.
多項式計画問題に対する大域的最適解法とその並列計算
Grant number：15017235 2003
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究 特定領域研究
小島 政和, 武田 朗子, 中田 和秀, 藤澤 克樹
Grant amount：\5900000 （ Direct Cost: \5900000 ）
本研究の目的は「研究代表者小島等が提案した凸緩和法の枠組みを凸錐上での多項式計画問題に拡充、強化し、実社会かち生ずる複雑で規模の大きい最適化問題に対する数値解法を構築する」ことにあった。この目的に沿って研究を行い、以下のような成果を得た。
(1)大規模な多項式計画問題に対する凸緩和において、データの疎性を有効利用する技法を考案した。
(2)より一般的な最適化問題である多項式半正定値最適化問題に対して凸緩和法の枠組みを拡張した。
(3)半正定値計画問題を解くソフトウエアSDPAを改良し、高速化、数値安定化した。
(4)SDPAの並列版SDPARAを開発し、その有効性を計算実験により検証した。SDPARAをPCクラスタ上で実行することによって、量子化学から生ずる線形制約条件の個数が数万の大規模な半正定値計画問題を解くことに成功した。
(5)逐次凸緩和を組み込んだ非凸型2次計画問題に対する並列分枝限定法をPCクラスタ上に実装し、計算実験によりその有効性を検証した。
(6)変数多項式方程式系の全ての孤立解を求めるソフトウエアPHoMを改良し、その数値的な安定性を向上させた。PHoMのいくつかのフェイズを並列化し、それらについて計算実験を行ってその有効性を検証した。
以上により、当初計画した研究課題に関してほぼ満足出来る研究成果が得られ、来年度以降の研究への知見も十分に得られた。
震源域の伝統木造建築への衝撃的な波動の入力伝播特性と被害軽減に関する研究
Grant number：15656149 2003
日本学術振興会 科学研究費助成事業 萌芽研究 萌芽研究
西澤 英和, 藤澤 克樹
Grant amount：\3100000 （ Direct Cost: \3100000 ）
薬師寺東塔西塔の振動観測の背景:創建西暦730年の東塔は現在に至るまで約1300年近くの歳月を耐え抜いて来た。しかし、1995年には阪神・淡路大震災で塔身が傾き、1998年の台風では相輪が曲がり、水煙も歪んだ。
1)現状:不同沈下がひどく、西側の礎石が沈下して傾いている。心柱継ぎ手部分の痛みがひどく、強風時には音をたててきしむ。心柱根元部分が蟻害で約2m中空となっている。組物の傷みもひどい。
2)振動観測:強風時の観測波形の比較=100秒間の平均振幅は塔身で2倍、心柱で4倍、東塔が大きかった。塔身水平方向振動・回転振動と心柱水平方向振動=振動特性は、両塔とも2次の固有周期では塔身に対して心柱が大きく揺れるが東塔の1次2次の固有周期は近く1次のモードで継ぎ手部分で大きく折れ曲がる。上下方向の振動が起こす上層の傾きは水平変位にかなり影響する。本研究ではこれを「回転振動」と呼ぶ。東塔1次の固有周期で下層の振幅が上層を上回りせん断変形が負となる箇所があった。回転振動を考慮すれば西塔の1次モードでも見られた。振れ振動が観察された。
4)地震応答解析:東塔は西塔に比べ相輪が大きく振られるように揺れていることが分かり、局所にも大きく負担がかかっている層があることが分かった。また、両塔とも相輪にかかる負担が大きく、東塔では弱っている継ぎ手付近にも負担がかかることが分かる。塔全体の運動エネルギーに対し、各層の回転運動エネルギーが占める割合が最大約25%と大きく、塔が各層で回転振動することにより水平方向の振動を軽減している可能性があると考えられる。
現地観測の結果、○西塔に比べ東塔の振動性状が特異である。
○異常に大きな揺れが局所的に励起されている。
○東塔の心柱の損傷が塔の振動特性に影響を及ぼしていると考えられる。
○地震時には両塔とも相輪にかかる負担が大きい。
○さらに東塔では継ぎ手部分にも大きく負担がかかる。
○回転振動が水平方向の揺れを軽減する可能性が高い。
逐次凸緩波アルゴリズムの並列実行とその組合せ最適化問題への応用
Grant number：14019038 2002
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究 特定領域研究
小島 政和, 中田 和秀, 藤沢 克樹
Grant amount：\3800000 （ Direct Cost: \3800000 ）
この研究の目的は凸計画問題に対する計算手法をGrid技術を用いた分散コンピューティング環境で並列化・高速化し,それを緩和として利用し,組合せ最適化問題の解法を開発することにあった.このための研究を行い,以下の成果を得た.
1.逐次凸緩和に用いる半正定値計画問題に対するソフトウエアSDPAを高速化し,計算実験を行った.この高速化により,半正定値計画問題に対する既存の汎用ソフトウエアのなかで最速となった.
2.SDPAにおいて探索方向を計算する部分に関して並列化を行ったソフトウエアSDPARAを開発し,計算実験を行い,その有効性を検証した.特に,量子化学から生ずる大規模な半正定値計画問題を解くことに初めて成功した.より大規模な問題を解くため本グループが提案した半正定値補完技術に基づくデータ疎生の有効利用を並列計算に用いる研究を行い,その並列実装を開始した.
3.より柔軟な逐次凸緩和の枠組みを提案した.これにより,従来の半正定値計画,線形計画に加えて2次錐計画を含む様々な凸計画問題を緩和に利用可能になった.また,線形計画緩和に関して実験的解析を行い,特殊な問題に関しては半正定値計画緩和よりも有効であることを示した.
4.逐次凸緩和を利用した組合せ最適化問題を含む非凸最適化問題に対する並列分枝限定法を提案し,その開発を開始した.すでに中規模な問題に対する計算実験を行い,提案した並列分枝限定法が有効に働くことを検証している.より大規模な問題を高速に解くためには,上記の1,2,3で行った研究をこの枠組に取り込む必要がある.
Development of Algorithms for Geometric Optimization and Data Analysis in Architecute
Grant number：13680412 2001 - 2003
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
KATOH Naoki, FUJISAWA Katsuki
Grant amount：\3400000 （ Direct Cost: \3400000 ）
Over the last three years, we have developed several geometric algorithms for optimization and data analysis in architecture. The summary of the results obtained as follows.
1) We considered the problem of triangulating a convex polygon on spheres using n Steiner points that minimizes the overall edge length ratio. The problem arises in an application to approximation of curved surfaces of dome structures by triangular meshes. We establish a relation of this problem to a certain extreme packing problem. Based on this relationship, we develop a heuristic producing 6-approximation for spheres (provided n is chosen sufficiently large). That is, the produced triangular mesh is uniform in this respect.
2) We studied the problem of rounding a real-valued matrix into an integer-valued matrix to minimize a n L_p-discrepancy measure between them. To define the L-p-discrepancy measure, we introduce a family of regions (rigid submatrices) of the matrix, and consider a hypergraph defined by the family. We first investigate the rounding problem by using integer programming problems with convex piecewise-linear objective functions, and give some nontrivial upper bounds for the L_p-discrepancy. We propose several interesting family of regions for which an efficient algorithm can be developed. We show that our approach is suitable for developing a high-quality digital-halftoning software.
3) We developed an optimization method for finding an optimal floor layout of rooms, passages and door ways in a possibly non-rectangular site, based on mathematical programming as well as genetic algorithm.
4) We developed a new method that quantitatively clarifies the relationship between the impression perceived on an photo of an architectural internal space and the phsical features of its color image. The effectiveness of the method was verified through questionnaires and experiments.
遂次凸緩和アルゴリズムの並列実行とその組合せ最適化問題への応用
Grant number：13224037 2001 - 2002
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特定領域研究(C) 特定領域研究(C)
小島 政和, 中田 和秀, 藤沢 克樹, 福田 光浩
本年度は以下の研究を行った
(1)半正定値計画問題に対するソフトウェアSDPAのさらなる高速化に関する研究.
通常SDPAの1反復の中で,最も計算パワーを要する部分は探索方向の計算である.この部分を高速化するために2つのことなった技術について研究した.1つは半正定値行列補完であり,この技術が変数の個数が非常に大きい問題に対して有効であることを計算機実験を通して検証した.もう1つは線形等式条件が多い問題に有効なLagrange双対内点法である.これらの結果については,九州で行われた応用数理学会,および,京都で行われた国際会議NTOC2001で発表した.
(2)逐次線形計画緩和の実装とその並列実行実験.
この研究課題を始める以前に行っていた逐次半正定値計画緩和は有効な緩和値を計算出来るのであるが,計算時間が多くかかった.これに対して今回の逐次線形計画緩和は緩和値に関しては若干劣るが,計算時間は短いことを検証した.この際,逐次線形計画緩和に特有の問題である"線形計画子問題を解く時間の大きなばらつき"を発見した.このため並列実行する際に線形計画子問題をどのような粒度でサーバー機に受け渡せば良いかが今後の課題として残った.また,逐次線形計画緩和,および,逐次半正定値計画緩和の2つの逐次凸緩和をどのように使い分けるかを詳しく調べる必要もある.
(3)分枝限定法と組み合わせた場合に,逐次半正定値計画緩和がどのように有効に働くかについての基礎実験に向けての準備を開始した.
Polyhedral Homotopy Continuation Methods for Computing All Real and Complex Solutions of Systems of Polynomial Equations
Grant number：13650444 2001 - 2002
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
KOJIMA Masakazu, FUJISAWA Katsuki, MATSUOKA Satoshi
Grant amount：\3000000 （ Direct Cost: \3000000 ）
The purpose of this research project is to develop practical numerical methods for all real and complex solutions of large scale systems of polynomial equations. The polyhedral homotopy continuation method used in this research consists of the following three phases :
Phase 1 : Construction of polyhedral homotopy systems.
Phase 2 : Numerical tracing of homotopy paths by the predictor-corrector method.
Phase 3 : Verification of solutions.
In 2001, we designed and developed basic algorithms for each phase above. In 2002, we studied the following issues.
1. Improvement of computational efficiency in each phase. In phase 1, we proposed an efficient construction of homotopy systems arising from symmetric systems of polynomial equations. We incorporated a linear algebra library LAPACK into phase 2, and developed a new method for verifying and classifying solutions of the cyclic polynomial.
2. Improvement of numerical stability in each phase. Linear systems to be solved in phase 2 become often so ill-conditioned that computation of their accurate solutions are difficult. We devised new dynamic scaling techniques to resolve this difficulty. We confirmed through numerical experiments that the use of these scaling techniques together with the singular value decomposition worked very effectively to improve the numerical stability of phase 2.
3. We combined the three phases into a software package PHoM, and released it through Internet. This software solved some large scale systems of polynomial equations that had not been solved before. In conclusion, this research project has accomplished its purpose mentioned above.
4. We have started a parallel implementation of PHoM, which will continue in the next year.
Structural Design Considering Spatial Variation of Input Seismic Motions
Grant number：12650569 2000 - 2002
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
OHSAKI Makoto, FUJISAWA Katsuki, TAGAWA Hiroshi, KATOH Naoki
Grant amount：\3500000 （ Direct Cost: \3500000 ）
1. sensitivity analysis method has been developed for mean-maximum seismic responses of finite dimensional structures considering spatial variation of input motions.
2. An optimum design problem has been formulated for minimizing the structural volume under constraints on mean-maximum seismic response strains. Optimum cross-sectional areas have been found for arch-type trusses and frames, It. Has been shown that the optimal structural volume increases due to quasi-static responses resulted from spatial variation of input motions
3. It is important to investigate robustness of the optimal solutions against the parameters for postoptimal analysis has been presented, and the accuracy of the parametric sensitivity coefficients has been verified by the examples of arch-type frames.
4. A response spectrum method has been developed for long-span structures considering soil-structure interactions, which are modeled by springs. The results have been verified by time-history analysis. Optimum designs have been found for various types of three-dimensional long-span structures, and the effect of interaction has been discussed.
5. Long-span dome structures are often supported by walls. The seismic motions at the bedrock level are magnified by the soils before arriving the foundations of the structure. Therefore, it is natural to assume that the long-span roof structures are secondary structures supported by soils and boundary structures which are considered as primary structures. To extend the method developed in this study, an optimization method based on frequency-domain analysis has been presented for secondary structures.
Wide-Area Grid Cluster for Parallel Optimization
Grant number：12480068 2000 - 2001
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B) Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
MATSUOKA Satoshi, AIDA Kento, DAI You, KOJIMA Masakazu, OGAWA Hirotaka, FUJISAWA Katsuki
Grant amount：\12500000 （ Direct Cost: \12500000 ）
We employ the so-called Grid technology to construct a fleet of compute nodes as an aggregation of computing cluster nodes over a wide-area network, and using such "federation of cluster resources" attempt to tackle non-convex quadratic optimization problems of unprecedented scale, and made it accessible from throughout the Internet. More specifically, we developed an algorithm called SCRM (Successive Convex Relaxation Method) which is heavily based on using large numbers of SDP (Semidefinite Programming, SDP) subsolvers, which itself is called SDPA and is a very fast SDP solver using the Interior Point Methods. By efficiently spreading out the SDP solvers over the Grid we showed that we can solve non-convex quadratic problems of very large scale very efficiently, achieving almost linear speedup. For this purpose, we have constructed a fleet of PC clusters spread out throughout several locations, including Titech Oo-okayama Campus, Titech Suzukake-dai Campus, and Kyoto University. We have been able to achieve nearly 100-fold speedup using 128 processors. The key issue was not only the algorithm but efficient programming using the Ninf GridRPC system, which had to be modified extensively as well as new programming methodologies had to be 4eyeloped in order to cope with massive parallel execution of hundreds of tasks over the Grid.
More specifically, we parallelized SDPA with OpenMP using worksharing methodology to achieve nearly perfect parallel speedup for each cluster on the Grid. Also, we automated the process of selecting the best solver based on the data structure of the problem as well as the "shape" of the non-zero elements in the problem matrix. Then using the 256 nodes worth of clusters spread out over the -country, and using the Ninf GridRPC middleware, we constructed a "optimization solver server", achieving good speedup as mentioned above. The result not only set several world records for benchmark problems but also lead to even larger Grid research in the coming years.
大規模最適化問題に対する並列実行ソフトウェアの開発と実証実験
Grant number：12780215 2000 - 2001
日本学術振興会 科学研究費助成事業 奨励研究(A) 奨励研究(A)
藤澤 克樹
Grant amount：\2200000 （ Direct Cost: \2200000 ）
本年度は超広域高性能計算技術(Ninf産業技術総合研究所において開発)を用いて最新の数理最適化問題アルゴリズムである半正定値計画問題(Semidefinite Programming : SDP)に対する主双対内点法ソフトウェアSDPAを、専用クラスタ計算機の広域連合によって分散並列化し、従来では統一的な方法で解くことができなかった様々な種類の非凸最適化問題を解くことに成功した。具体的には,最新の主双対内点法を拡張したSDPの高速解法アルゴリズムSDPA、および一般の非凸計画問題まで解くことのできる逐次凸緩和法(Successive Convex Relaxation Method,以下SCRMと略)アルゴリズムの並列化を行った。SCRMの並列ソフトウェアを大規模な非凸最適化問題に適用した。その場合128台程度の大規模PCクラスタ上でSCRMを実行し、1台の場合と比較して90倍以上も高速化することに成功している.SCRMでは、各ステップの緩和計算に複数のSDPAソルバをを並列に用いる。このため、複数のSDPA問題の生成、各計算ノードヘの並列割り当てと計算、並列部分解の収集、を繰り返すという概略になるよって、各並列計算の単位は比較的疎粒度となることが判明した。本年度は,特にインターネット上に広域に分散配置されている複数のPCクラスタを用いて数値実験を行い、SCRMのアルゴリズムが超広域高性能計算に向いていることを示し、結果を論文や国際会議等で発表した。また本研究で得られた知見は、多面体的ホモトピー法を用いて、多変数多項式方程式系の全ての孤立解(実根及び複素根)を求める研究にも応用することができた。
Successive Convex Relaxation Methods for Nonconvex Optimization Problems
Grant number：11680441 1999 - 2000
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
KOJIMA Masakazu, FUJISAWA Katsuki, DAI Yang
Grant amount：\3300000 （ Direct Cost: \3300000 ）
In this research project, we studied a general Quadratic Optimization Problem(QOP)having a linear objective function c^Tx to be maximized over a compact subset F of the n-dimensional Euclidean space R^n represented by(finitely or infinitely many)quadratic inequalities. There are two viriants of successive convex relaxation method, the SSDP(Successive Semidefinite Programming)Relaxation Method and the SSILP(Successive Semi-Infinite Linear Programming)Relaxation Method. Each of the methods generates a sequence of compact convex subsets C_k(k=1,2, ...)of R^n which monotonically converges to the convex hull of F.To implements the SSDP and SSILP Relaxation Methods, we introduced two new techniques, "discretization " and "localization." The discretization technique makes it possible to approximate an infinite number of semi-infinite SDPs(or semi-infinite LPs)which appeared at each iteration of the original methods by a finite number of standard SDPs(or standard LPs)with a finite number of linear inequality constraints. The localization technique is for the cases where we are only interested in upper bounds on the optimal objective value(for a fixed objective function vector c)but not in a global approximation of the convex hull of F.This technique allows us to generate a convex relaxation of F that is accurate only in certain directions in a neighborhood of the objective direction c. This cuts off redundant work to make the convex relaxation accurate in unnecessary directions. Through numerical experiments, we confirmed that these two techniques worked effectively for large scale QOPs.
Development of geometric algorithms in architectural planning and architectural structures
Grant number：10205214 1998 - 2000
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B) Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas (B)
KATOH Naoki, FUJISAWA Katsuki, TAGAWA Hiroshi, OHSAKI Makoto
Grant amount：\10500000 （ Direct Cost: \10500000 ）
The results obtained are summarized as follows.
1. We consider the problem of generating triangular meshes for planar regions and a class of curved surfaces using Steiner points that minimizes the maximum edge length ratio under the constraint that (1) the number of Steiner points are given or (2) the lower bound on minimum edge length is given. We have developed algorithms for the problem.
2. Truss topology optimization problem for specified fundamental frequency has been shown to be formulated as SemiDefinite Programming (SDP) problem. An optimal topology with five-fold fundamental frequencies has been obtained without any difficulty. General forms of necessary and sufficient optimality conditions have been derived from the optimality conditions of the SDP problem, and the symmetry properties of optimal topologies have been investigated. It has also been shown that optimal solutions under linear buckling constraints can be found by successively applying SDP.
3. Large-deformation analysis problem of cable networks has been formulated as Second-Order Cone Programming (SOCP) problem. It has been demonstrated that equilibrium shapes can be found without any even for an unstable equilibrium state.
4. The design of room layout is determined by the adjacency of room, room size, shape, orientation and etc. We formulated the problem of optimal room layout as a mathematical programming problem from the viewpoint of geometric optimization. We have developed a new algorithm for the problem using orthogonal graph drawing algorithms.
Development of Optimal Algorithms for Partitioning Geometric Data
Grant number：10680353 1998 - 1999
Japan Society for the Promotion of Science Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (C) Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
KATOH Naoki, FVJISAWA Katsuki
Grant amount：\1600000 （ Direct Cost: \1600000 ）
Over the last two years, we have tried to develop efficient algorithms for optimally partitioning geometric data such as point set in the plane and pixel data on two-dimensional grid. The problems we studied and results we obtained are summarized as follows.
(1) we deal with a vehicle routing on a tree-shaped network with a single depot. Customers are located on vertices of the tree, and each customer has a positive demand. Demands of customers are served by a fleet of identical vehicles with limited capacity. It is assumed that the demand of a customer is splittable. We considered the problem for finding a set of tours with minimum total lengths. In the first year, we showed that the problem is NP-complete and proposed a 1.5-approximation algorithm for the problem. We also performed some computational experiments. In the second year, the approximation ration is improved to 1.35 by further refining the first algorithm.
(2) We considered the problem of finding an optimal interval in one-dimensional array and a region in two-dimensional array under several optimality criteria. In particular, we shall consider the problem of finding an interval I∈[1,n] that maximizes the interclass variance. We shall present an O(n log n)time algorithm for this problem. We then extend this algorithm to two-dimensional case. Namely, given a N×N two-dimensional array, the problem seeks to find a rectangular subarray R with maximum interclass variance. We developed an O(NィイD13ィエD1)algorithm.
(3) We considered the problem of finding two-dimensional association rules for categorical attributes and developed an algorithm based on semidefinite programming.
TISとの共同研究：量子コンピューターアルゴリズムに関する
2021.4
Fixstars 共同研究 : 量子アニーリング・イジングマシンの組合せ最適化問題への適用とソフトウェアの性能評価
2021.1
ソフトバンク：データ分析アルゴリズムを活用したLPガス事業者向けLPガス配送業務の最適化(ガス残量予測、配送ルート最適化等)
2020.5
ロート製薬 共同研究：IoT・CPSを活用したスマート工場の実現
2019.10
NTT研究所：共同研究
2018.12
Yahoo! Japan：共同研究
2018.4
住友電気工業：共同研究
2017.4 - 2021.3
トヨタ自動車
2017.4 - 2020.3
産業技術総合研究所＆パナソニック連携ラボ：共同研究
2017.4 - 2019.3
沖電気工業：共同研究
2017.4 - 2018.3
パナソニック：共同研究
2016.4 - 2023.3
パナソニック：共同研究
2016.4 - 2023.3
住友電気工業：共同研究
2015.4 - 2021.3
日本電気株式会社：共同研究
2015.4 - 2019.3
