講演名 2008-10-10
BDDを用いたグラフのTutte多項式計算の再考察
今井 浩, 今井 桂子, 松本 宜丈, 森山 園子,
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抄録(和) グラフのTutte多項式計算は一般のグラフでも平面グラフでも#P完全な難しい問題であるが、最近Bjorklund,Husfeldt,Kaski,Koivistoによりn点のグラフに対して計算時間の指数オーダ部が2^nとなるアルゴリズムの展開があったことに鑑み、著者らが1995年から数年の間に発表していたBDDを用いた計算法を再度考察する。まず並列枝がある場合でも点数・枝数に関して指数オーダ部がn^で抑えられることに触れる。BDDを用いたアルゴリズムについては、計算時間の指数部になるBDD幅について従来あBell数を用いたB_よりよいB_のバウンドを示す。結び目のJones多項式、統計物理の観点から重要な平面グラフに対してBDDを用いたアルゴリズムは現在でも最もオーダがよく、ここでは現在のコンピュータで15×15=225点の正方格子グラフのTutte多項式計算に対応するBDDが計算できることを示す。
抄録(英) The computation of the Tutte polynomial of a graph, even a planar one, is #P-complete, and yet more efficient exponential-time algorithms have been developed. Inspired by a recent O^*(2^n)-time algorithm for this problem of a graph with n vertices and m edges by Bjorklund, Husfeldt, Kaski, Koivisto, we revisit our BDD-based algorithms devised around 1995 from the current viewpoints, where O^* ignores a polynomial factor in m, n. First, the problem is shown to be solvable in O^*(n^) even for graph with parallel edges. Next, a tighter bound on the width of BDD representing all trees of a graph is given, specificaly, using the Bell number B_a of the number of partitions of a-element set, B_ to B_. The BDD-based algorithm yet has the best time bound for planar graphs, whose case have applications in statistical physics, knot theory, etc., and, by the current computing power, we demonstrate that the Tutte polynomial of a 15×15=225 lattice graph can be computed by our algorithm.
キーワード(和) Tutte多項式 / BDD
キーワード(英) Tutte polynomial / BDD
資料番号 COMP2008-39
発行日

研究会情報
研究会 COMP
開催期間 2008/10/3(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Theoretical Foundations of Computing (COMP)
本文の言語 JPN
タイトル(和) BDDを用いたグラフのTutte多項式計算の再考察
サブタイトル(和)
タイトル(英) Computing the Tutte Polynomial of a Graph via BDD Revisited
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) Tutte多項式 / Tutte polynomial
キーワード(2)(和/英) BDD / BDD
第 1 著者 氏名(和/英) 今井 浩 / Hiroshi IMAI
第 1 著者 所属(和/英) 東京大学情報理工学系研究科コンピュータ科学専攻:ERATO-SORST量子情報システムアーキテクチャ,JST
Department of Computer Science, University of Tokyo:ERATO-SORST Quantum Computation and Information, JST
第 2 著者 氏名(和/英) 今井 桂子 / Keiko IMAI
第 2 著者 所属(和/英) 中央大学理工学部情報工学科
Department of Information and System Engineering, Chuo University
第 3 著者 氏名(和/英) 松本 宜丈 / Yoshitake MATSUMOTO
第 3 著者 所属(和/英) 東京大学情報理工学系研究科コンピュータ科学専攻
Department of Computer Science, University of Tokyo
第 4 著者 氏名(和/英) 森山 園子 / Sonoko MORIYAMA
第 4 著者 所属(和/英) 東京大学ナノ量子情報エレクトロニクス研究機構
Institute for Nano Quantum Information Electronics (INQIE), University of Tokyo
発表年月日 2008-10-10
資料番号 COMP2008-39
巻番号(vol) vol.108
号番号(no) 237
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日