KEIO RESEARCHERS INFORMATION SYSTEM

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• 1989.04

  -

  1993.03

  Tokyo Institute of Technology, Research Assistant

• 1993.04

  -

  1994.09

  University of Electro-Communications, Lecturer

• 1994.10

  -

  1999.03

  University of Electro-Communications, Associate Professor

• 1999.04

  -

  2000.03

  University of Electro-Communications, Associate Professor (concurrent)

• 1999.04

  -

  2004.09

  Kyoto University, Associate Professor

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Academic Background 【 Display / hide 】

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• 1984.03

  Tokyo Institute of Technology, Faculty of Science, Department of Information Sciences

  University, Graduated

• 1986.03

  Tokyo Institute of Technology, School of Science, Department of Infotmation Sciences

  Graduate School, Completed, Master's course

• 1989.03

  Tokyo Institute of Technology, School of Science, Department of Infotmation Sciences

  Graduate School, Completed, Doctoral course

Academic Degrees 【 Display / hide 】

Academic Degrees 【 Display / hide 】

• Doctor of Science, Tokyo Institute of Technology, Dissertation, 1989.03

  Local Deformations in Oriented Matroids

Research Areas 【 Display / hide 】

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• Mathematical informatics

• Foundations of mathematics/Applied mathematics (General Mathematics (includes Probability Theory/Statistical Mathematics))

Research Keywords 【 Display / hide 】

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• mathematical optimization

• combinatorial optimization

• discrete optimization

• discrete convex analysis

• Algorithms

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Books 【 Display / hide 】

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• モデリングー広い視野を求めてー (in Japanese)

  Tamura, Akihisa, Kindaikagku, 2015.03

  Scope: 137-148

• 離散凸解析とゲーム理論 (in Japanese)

  Tamura, Akihisa, Asakura Publishing, 2009.11

• 応用数理計画ハンドブック (in Japanese)

  Kubo, Mikio; Tamura, Akihisa; Matsui, Tomomi, Asakura Publishing, 2002.04

• 最適化法 (in Japanese)

  Tamura, Akihisa; Matsumura, Masakazu, Kyoritsu Shuppan, 2002.04

• 離散構造とアルゴリズムVII：第２章「一般化安定集合問題」 (in Japanese)

  Tamura, Akihisa, Kindaikagku, 2000.11

  Scope: 51-96

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Papers 【 Display / hide 】

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• Discrete midpoint convexity

  Moriguchi, S., Murota, M., Tamura, A. and Tardella, F.

  Mathematics of Operations Research 45   99 - 128 2020

  Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

  • Access to Document (DOI)

• Integrality of subgradients and biconjugates of integrally convex functions

  Murota, K. and Tamura, A.

  Optimization Letters 14   195 - 208 2020

  Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

  • Access to Document (DOI)

• Directed discrete midpoint convexity

  Tamura, A. and Tsurumi, K.

  Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics  2020

  Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted

  • Access to Document (DOI)

• Scaling, proximity, and optimization of integrally convex functions

  Moriguchi, S., Murota, M., Tamura, A. and Tardella, F.

  Mathematical Programming 175 （ 1 ） 119 - 154 2019

  Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted,  ISSN  00255610

  　View Summary

  © 2018, Springer-Verlag GmbH Germany, part of Springer Nature and Mathematical Optimization Society. In discrete convex analysis, the scaling and proximity properties for the class of L ♮ -convex functions were established more than a decade ago and have been used to design efficient minimization algorithms. For the larger class of integrally convex functions of n variables, we show here that the scaling property only holds when n≤ 2 , while a proximity theorem can be established for any n, but only with a superexponential bound. This is, however, sufficient to extend the classical logarithmic complexity result for minimizing a discrete convex function of one variable to the case of integrally convex functions of any fixed number of variables.

  • Access to Document (DOI)

• Designing matching mechanisms under constraints: An approach from discrete convex analysis

  Kojima F., Tamura, A. and Yokoo, M.

  Journal of Economic Theory （Journal of Economic Theory)  176   803 - 833 2018

  Research paper (scientific journal), Joint Work, Accepted,  ISSN  00220531

  　View Summary

  © 2018 Elsevier Inc. We consider two-sided matching problems where agents on one side of the market (hospitals) are required to satisfy certain distributional constraints. We show that when the preferences and constraints of the hospitals can be represented by an M♮-concave function, (i) the generalized Deferred Acceptance (DA) mechanism is strategyproof for doctors, (ii) it produces the doctor-optimal stable matching, and (iii) its time complexity is proportional to the square of the number of possible contracts. Furthermore, we provide sufficient conditions under which the generalized DA mechanism satisfies these desirable properties. These conditions are applicable to various existing works and enable new applications as well, thereby providing a recipe for developing desirable mechanisms in practice.

  • Access to Document (DOI)

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Reviews, Commentaries, etc. 【 Display / hide 】

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• 離散凸解析とゲーム理論

  田村 明久

  数学セミナー (日本評論社)  53 ( 10 ) 20 - 24 2014.10

  Introduction and explanation (commerce magazine), Single Work

• 安定結婚からサプライチェーンネットワークの安定性へ

  田村 明久

  オペレーションズ・リサーチ (日本オペレーションズ・リサーチ学会)  58 ( 6 ) 325 - 331 2013.06

  Introduction and explanation (scientific journal), Single Work

• １２群「電子情報通信基礎」２編「離散数学」6章「数理計画法」

  田村 明久

  知識ベース　地の森（電子媒体） (電子情報通信学会)   2009

  Introduction and explanation (commerce magazine), Single Work

• Stable Marriage and Discrete Convex Analysis

  Tamura, A.

  Encyclopedia of Algorithms (Springer)     880 - 883 2008

  Introduction and explanation (others), Single Work

• マッチングモデル

  田村 明久

  オペレーションズ・リサーチ (日本オペレーションズ・リサーチ学会)  50 ( 4 ) 247 - 250 2005.04

  Introduction and explanation (scientific journal), Single Work

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Presentations 【 Display / hide 】

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• Discrete Midpoint Convexity and Its Variation

  田村明久

  離散凸解析と最適化 (京都大学) , 2019.11, Oral Presentation(guest/special), 数理解析研究所

• Trading Networks with Bilateral Contracts

  T. Fleiner, Z. Jankó, A . Tamura, A. Teytelboym*

  WINE 2018: The 14th Conference on Web and Internet Economics (Oxford, United Kingdom) , 2018.12, Oral Presentation(general)

• Algorithms for Discrete Midpoint Convex Functions

  森口聡子*, 室田一雄, 田村明久, Fabio Tardella

  最適化：モデリングとアルゴリズム (政策研究大学院大学) , 2018.03, Oral Presentation(general)

• 離散凸解析と数理経済モデル

  田村明久

  日本数学会2018年度年会，企画特別講演 (東京大学) , 2018.03, Oral Presentation(guest/special), 日本数学会

• 離散凸解析を用いたマッチングモデルの展開

  田村明久

  離散構造とアルゴリズム (京都大学) , 2018.01, Oral Presentation(guest/special)

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Research Projects of Competitive Funds, etc. 【 Display / hide 】

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• Establishing a Practical Theory of Market Design

  2017.04

  -

  2020.03

  Kyushu University, 横尾 真, 神取 道宏, 櫻井 祐子, 船木 由喜彦, 田村 明久, 東藤 大樹, 安田 洋祐, 関口 格, 岩崎 敦, Grant-in-Aid for Scientific Research (A), Research grant, Co-investigator

  　View Summary

  平成29年度は主に，(a) TTCメカニズムの一般化，(b) 一般化受入保留メカニズムの代替メカニズムの提案，(c) 繰返しオークションにおける協調行動の解析，および (d) 均衡解析プログラムの拡張の4つの課題に関して研究を推進した．本年度の成果は，招待講演3件，論文出版10件，国際会議発表19件，および国際共同研究2件に上る．
  課題 (a) では，TTC の拡張に成功し，初期保有がある環境において下限制約を満足するマッチングメカニズムを提案した．提案メカニズムは耐戦略性とパレート効率性を厳密な意味で満足する一方で，既存のメカニズムの単純な拡張と比較すると，期待値的により公平なマッチングを保証する．本研究成果は，人工知能分野で最も権威ある論文誌である Artificial Intelligence より出版されている．また，国際共同研究として複数の初期保有があるケースへのTTCの拡張を行い，その成果が国際論文誌 Journal of Artificial Intelligence Research に採択されている．
  課題 (b) では，割当数の比率に関する制約を新たに考案し，一般化受入保留メカニズムを拡張することによって，この制約の下で公平なマッチングを保証するメカニズムを設計した．本研究成果は，エージェント分野で最も権威ある国際会議であるAAMAS-2018にて報告予定である．さらに，割当制約の一般化についても，計画を前倒して検討を開始しており，既にいくつかの成果を得ている．
  課題 (c) および (d) では，均衡検証プログラムを，他者の行動の（不完全な）観測の構造がサイクルを構成するケースに対して拡張し，新たな均衡戦略の発見に成功した．本研究成果は国際ワークショップ AGT-2017 にて報告し，フィードバックを経て現在英文論文誌への投稿を準備中である．
  各研究課題について，計画した内容を順調に達成できた．また，課題 (a) では副次的な成果として，TTC の異なる拡張に成功し，その成果が人工知能分野の一流論文誌である JAIR に採択されるなど，計画以上に進展している．さらに課題 (b) では，予想以上に順調に研究が進んだことから，計画を前倒しし，平成30年度に予定していた研究を既に開始している．特に，割当制約の一般化について，既にいくつかの結果を得ており，こちらも計画以上に進展している．
  平成30年度は，平成29年度の研究成果を拡張・一般化するとともに，割当制約の一般化（担当：マッチング理論班・検証班），三角取引の均衡解析（担当：設計班・オークション理論班），離散構造上の社会選択（担当：設計班・検証班・マッチング理論班）の3つの研究項目に取り組む．設計したメカニズムは，アルゴリズムとして定式化し，ソースコードを公開する．得られた研究成果は，学術論文として，計算機科学・経済学分野の論文誌や，AAMAS/AAAI/IJCAI などの国際会議録より出版し，関連研究コミュニティに発信する．メカニズムの設計が計画どおりに進まない場合には，既存の様々なメカニズムの評価を重点的に行う．特に，検証班を中心とする被験者実験によって，現行の制度と既存のメカニズムにおける人間の振舞いの違いを洗い出し，ゲーム理論の均衡概念の実問題・各事例における信頼性を詳細に議論する．また，既存メカニズムの実行時間を計算複雑性の理論に基づいて明らかにし，大規模な問題への適用を可能にする近似アルゴリズムの提案を行う．

• 複雑な制約下での離散資源配分問題：離散凸解析を武器としての探求

  2016.04

  -

  2020.03

  MEXT,JSPS, Grant-in-Aid for Scientific Research, 田村　明久, 野寺 隆, Grant-in-Aid for Scientific Research (C), Research grant, Principal Investigator

  　View Summary

  本研究課題は，離散凸解析という良い離散構造をもつ枠組みを武器として，離散的な配分において，プレイヤーが複数存在する状況下で，プレイヤー全体やその部分集合が設定する複雑な制約を満たしつつ，個々のプレイヤーが満足する配分とは何かという解概念とそれを求めるアルゴリズムを研究し，現実問題へフィードバックすることを目的としている.
  平成29年度については，武器である離散凸解析の強化という意味で，昨年度提案した整凸関数のサブクラス（離散中点凸関数）についてさらに研究を進め，2近傍定理とよぶ性質を明らかにし，離散中点凸関数に関する最小化アルゴリズムを構築した．昨年度示したスケーリングに関して閉じている性質，近接定理と合わせて論文としてまとめ学術雑誌に投稿した．また，研究集会でもこの成果を発表した．
  またTTC（トップトレーディングサイクルメカニズム）に離散凸解析を導入したメカニズムを開発した研究成果が査読付き国際会議であるThe 7th International COnference on Autonomous Agents and Multiagent Systems に採択された．
  学術雑誌に投稿した2編の論文「学生にグループ分けのある学科配属問題 - 離散凸解析の適用例」と「Scaling, proximity, and optimization of integrally convex functions」がそれぞれ掲載または掲載受理となった．また前者の研究において作成したプログラムが平成29年度にも利用され，現実へのフィードバックという意味においても貢献した．
  学術雑誌に投稿した論文については掲載または掲載受理となり，離散凸解析の強化という意味で取り組んだ研究も最小化アルゴリズム構築まで至り，学術雑誌に投稿した．現実へのフィードバックも継続中であり，おおむね順調に進展している．
  平成30年度以降の当初予定の研究（テーマ1c）「3つのM#凹関数を用いたモデルに対する完全なアルゴリズムの構築」，(テーマ1d)「M#凹関数を用いたモデルに対する代替性への拡張」，（テーマ3）「複雑な制約下での戦略的頑健性をもつアルゴリズム設計」を推進するとともに，昨年度から取り組んだ「離散凸解析の強化」についても（テーマ4）「他の離散資源配分問題への適用」を念頭に研究を進める．

• Establishing Theory of Resource Allocation Mechanism Design for Sustainable Development

  2012.05

  -

  2017.03

  Kyushu University, Yokoo Makoto, KOJIMA Fuhito, OBARA Ichiro, Grant-in-Aid for Scientific Research (S), Research grant, Co-investigator

  　View Summary

  How to allocate precious resources becomes critical due to various pressing social issues, including energy, environmental, and aging population issues. The goal of this project is developing the theory of resource allocation mechanism design, which aims to make desirable decisions considering economic, social, and environmental needs when multiple agents exist, by synthesizing/extending technologies from computer science and micro economics. More specifically, we developed design, analytic, and representation technologies for resource allocation. In particular, we made notable contributions on mechanism design for constrained two-sided matching, equilibrium analysis for repeated games in noisy environments, and concise and efficient representations for coalitional games. The summary of publications of this project is as follows: refereed international conferences 87, international journals 74, domestic journals 11, research monographs 8, textbooks 4, invited talks 40.

• Deep Studies on Allocation Problems with Discrete Structures

  2012.04

  -

  2015.03

  MEXT,JSPS, Grant-in-Aid for Scientific Research, Tamura Akihisa, Fleiner Tamas, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Research grant, Principal Investigator

  　View Summary

  Discrete allocation problems (i.e., allocation of students to departments, allocation of residents to hospitals) are important practical problems. The aim of the project is to generalize the stable matching model by using discrete structures such as graphs and discrete convex analysis, and to analyze developed models.
  We develop a new mechanism for a discrete allocation problem with distributional constraints, and propose and analyze new generalizations of the stable matching model to directed networks, and so on. These results are summarized as six papers published in academic journals, two submitted papers, and two papers during preparations.

• Unified Optimization Theory by Discrete Convex Paradigm

  2009.04

  -

  2015.03

  The University of Tokyo, MUROTA Kazuo, TAMURA Akihisa, IWATA Satoru, SHIOURA Akiyoshi, MORIGUCHI Satoko, KAKIMURA Naonori, KOBAYASHI Yusuke, TSUCHIMURA Nobuyuki, Grant-in-Aid for Scientific Research (B), Research grant, Co-investigator

  　View Summary

  This research integrated the theory and application of optimization in various fields of engineering and social sciences by Discrete Convex Paradigm. We analyzed the theory and applications of discrete convex analysis, to clarify the mutual relationship of the individual mathematical techniques and problems in applications, from three aspects of the continuous-discrete axis, the convex-nonconvex axis, and the fields-transversal axis. Also we conducted research from three aspects of mathematical deepening, applications development, and software development, and achieved the new developments in Discrete Convex Paradigm. In particular, mathematical deepening includes the results of detailed analysis in L-convex function minimization algorithm and presentation of a framework of discrete DC programming.

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Awards 【 Display / hide 】

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• Case Study Award, The Operations Research Society of Japan

  Takashi Akahori, Yosuke Sekiguchi, Akihisa Tamura, 2018.09, The Operations Research Society of Japan, The Students/Departments Allocation Problem with Group Constraints — An Application of Discrete Convex Analysis

  Type of Award： Celebration by Official journal of a scientific society or Academic Journal

  　View Description

  TORSJ Vol. 60 (2017) に掲載された当該論文が2017年発行のJORSJ/TORSJの中で最も優れた事例研究論文と認められたため．

• Research Award, The Operations Research Society of Japan

  Akiyoshi Shioura, Akihisa Tamura, 2016.09, The Operations Research Society of Japan, Gross Substitutes Condition and Discrete Concavity for Multi-Unit Valuations: A survey

  Type of Award： Celebration by Official journal of a scientific society or Academic Journal

  　View Description

  JORSJ Vol. 58 No. 1 (2015) に掲載された当該論文が2015年発行のJORSJ/TORSJの中で最も優れた論文と認められたため．

• Best Paper of the Year, The Operations Research Society of Japan

  Akihisa Tamura, 1998.05, The Operations Research Society of Japan, The Generalized Stable Set Problem for Perfect Bidirected Graphs

  Type of Award： Celebration by Official journal of a scientific society or Academic Journal

Courses Taught 【 Display / hide 】

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• TOPICS IN LIFE INSURANCE MATHEMATICS

  2020, Spring Semester, Major subject

• TOPICS IN COMPUTATIONAL MATHEMATICS A

  2020, Spring Semester, Major subject, Lecture, Within own ｆaculty

• MATHEMATICS 2B

  2020, Autumn Semester, Lecture, Within own ｆaculty

• MATHEMATICS 2A

  2020, Spring Semester, Within own ｆaculty

• MATHEMATICAL PROGRAMMING

  2020

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Courses Previously Taught 【 Display / hide 】

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• MATHEMATICS 2A

  Keio University, 2018, Spring Semester, Major subject, Lecture, Within own ｆaculty, 1h, 96people

• MATHEMATICS 2B

  Keio University, 2018, Autumn Semester, Major subject, Lecture, Within own ｆaculty, 1h, 138people

• COMPUTER SCIENCE & LABORATORY

  Keio University, 2018, Autumn Semester, Major subject, Lecture, Within own ｆaculty, 1h, 59people

• MATHEMATICAL PROGRAMMING

  Keio University, 2018, Autumn Semester, Major subject, Lecture, Within own ｆaculty, 1h, 42people

• BACHELOR'S THESIS

  Keio University, 2018, Full academic year, Major subject, Within own ｆaculty, 2h, 4people

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Social Activities 【 Display / hide 】

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• 慶應義塾大学保険フォーラム「アクチュアリーとデータ解析〔II〕極端な事象(主に地震)と保険」

  慶應義塾大学　OLIS-プルデンシャル・ジブラルタ生命保険寄附講座,  （慶應義塾大学日吉キャンパス)

  , 

  2018.03

  　View Summary

  生命保険に関する事柄を一般向けに広く紹介することを目的とした寄附講座開催のフォーラム．

• 慶應義塾大学保険フォーラム「アクチュアリーとデータ解析〔I〕新たな時代の予感」

  慶應義塾大学　OLIS-プルデンシャル・ジブラルタ生命保険寄附講座,  （慶應義塾大学日吉キャンパス)

  , 

  2017.03

  　View Summary

  生命保険に関する事柄を一般向けに広く紹介することを目的とした寄附講座開催のフォーラム．

• 慶應義塾大学保険フォーラム「保険と予測」

  慶應義塾大学　OLIS-プルデンシャル・ジブラルタ生命保険寄附講座,  （慶應義塾大学日吉キャンパス)

  , 

  2016.01

  　View Summary

  生命保険に関する事柄を一般向けに広く紹介することを目的とした寄附講座開催のフォーラム．

• 慶應義塾大学保険フォーラム「ダブル・メジャーの時代〜チャールズ・アイブスに学ぶ保険ビジネスと音楽〜」

  慶應義塾大学　OLIS-プルデンシャル・ジブラルタ生命保険寄附講座,  （慶應義塾大学日吉キャンパス)

  , 

  2015.01

  　View Summary

  生命保険に関する事柄を一般向けに広く紹介することを目的とした寄附講座開催のフォーラム．

• 慶應義塾大学保険フォーラム「就活 金融の世界を垣間見る」

  慶應義塾大学　OLIS-プルデンシャル・ジブラルタ生命保険寄附講座,  （慶應義塾大学日吉キャンパス)

  , 

  2013.12

  　View Summary

  生命保険に関する事柄を一般向けに広く紹介することを目的とした寄附講座開催のフォーラム．

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Memberships in Academic Societies 【 Display / hide 】

Memberships in Academic Societies 【 Display / hide 】

• The Operations Research Society of Japan, 

  1985

  -

  Present

• Mathematical Optimization Society, 

  2010

  -

  Present

• The Japan Society for Industrial and Applied Mathematics, 

  1996

  -

  Present

• Information Processing Society of Japan, 

  2004

  -

  2019.03

• Mathematical Programming Society, 

  1990

  -

  2010

Committee Experiences 【 Display / hide 】

Committee Experiences 【 Display / hide 】

• 2003.03

  -

  Present

  Fellow, The Operations Research Society of Japan

• 2019.01

  -

  Present

  Editor, Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

• 2015.05

  -

  Present

  Associate Editor, Journal of Mechansim and Institution Design

• 2019

  Member of Advisory Board, The 11th Hungarian-Japanese Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications

• 2018.10

  -

  2019.11

  Chair of Organizing Committee, The Thirty-First RAMP Symposium

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