宮野研究室(研究内容)

研究内容
ンピュータを使って問題を解く(情報を処理する)ための、問題のモデル化と解法
アルゴリズム設計に関する研究を行っています。特に組合せ最適化問題を 対象とし
ています。自宅から学校までの「通学手段の組合せ最適化問題」を例に説明します。
毎日タクシーで通学すると10分で行けるかもしれませんが、莫大 な費用がかかりま
す。徒歩通学すると費用はかかりませんが、1時間半かかるかもしれません。そこで、
自転車、バス、電車などを乗り継ぐことにしたとします。このとき「自転車に乗り、
バスに乗り、電車に乗る」「自転車に乗り、バスに乗り、電車に乗らない」「自転車
に乗らず、バスに乗り、電車に乗る」などの組合せが考えられ、このような組合せが
解の候補となる問題を組合せ問題と呼びます。
また、25分以内で通えるという制約条件の下で、最も安価な通学手段を求めるといっ
た問題を組合せ最適化問題と呼びます。組合せ問題の最適解を、コンピュータを使っ
て求めるためには、どういった制約条件があるか、何が目的か(何を最適化したいか)
というのを数式として表現して(モデル化)、どういう手順で解を求めるか(アルゴ
リズム設計)ということが必要になります。できるだけ高速なアルゴリズムを設計す
ることが求められます。バスや電車の経路作成や時刻表作成は規模が大きくなっただ
けで 基本的には上の例と同じ問題です。また、企業での生産計画やコスト削減問題
なども制約条件や目的が少し異なる組合せ問題で、高速なアルゴリズムが社会活動を
向上させることができます。