その他の計算機科学 · 2026年10月5日(月)

分散計算、ゲーム理論、情報理論など。

arXiv cs.GT

You All Need to Hear This: Wisdom of Crowds with Deliberating Jurors

説明『みんなこれを聞くべきだ』:熟議する陪審員による集合知

要約本論文は、参加者が確率的に証拠へアクセスし、それを選択的に仲間へ開示して意見の変化を促す、熟議の形式モデルを提示しています。著者は陪審定理とシミュレーションを用いて、熟議によって集団の正確さが向上するかを検討しています。その結果、数ステップの熟議後に集合知が現れる条件が示され、この効果は証拠の獲得方法と初期証拠分布の多様性に影響されることが示されています。

Rosa Bauer, Adrian Haret

arXiv cs.GT · cs.DS

A Decremental Algorithm for Checking the Possibility of Braess Paradox in Dynamic Nets

説明動的ネットワークにおけるブレス・パラドックスの可能性を判定する減分アルゴリズム

要約ブレス・パラドックスとは、交通ネットワークで一部の辺を取り除いたとき、ワードロップ均衡における所要時間が逆に減少する現象です。本論文は、動的に変化するネットワークについて脆弱性を判定する減分アルゴリズムを提案し、辺の削除ごとの償却計算量を線形にしています。さらに、静的な判定アルゴリズムの計算量を O(n m^2) から O(m^2) に改善しています。

Dario Fiorenza, Daniele Gorla, Ivano Salvo

arXiv cs.DC

DIALER: A Case for Improving Rare-Class Accuracy in Retraining-Free Edge Video Analytics

説明DIALER:再学習不要のエッジ映像解析で希少クラスの精度を高める手法

要約軽量モデルはエッジ映像解析において、ライブ映像の分布変化により精度が低下しやすいです。本論文は、視覚基盤モデル(VFM)が再学習なしで高い平均精度と計算量の節約を実現する一方、重要な希少クラスを類似した一般クラスに誤分類しがちであることを示します。著者らはDIALERを提案し、推論後に空いたGPU資源で多段階の補正処理を実行します。四つの実データ(運転データセット)で希少クラスの精度を最大14.0%向上させ、マルチストリーム解析のリアルタイム推論を妨げないとしています。

Dongyoon Ryu, Sungho Jeon, Xinyue Ma ほか

arXiv cs.DC

From a Last-Week Add-On to First-Day Practice: Three Years of Integrating MPI Performance Analysis into HPC Education with EduMPI Suite

説明最終週の付録から初日の実習へ:EduMPI Suite による HPC 教育への MPI 性能解析統合の3年間

要約本稿は、EduMPI Suite を HPC 教育に3年間導入した経験報告である。MPI の性能解析を、講義最終週の付け足しから MPI 開発の定常的な要素へと移行させた過程を示す。本ツールはクラスタ上の実行、計測、ほぼリアルタイムの解析を自動化し、最初のプログラムから MPI 通信を可視化する。2025年の調査では、33名中29〜33名が、プログラムの挙動理解、通信の解釈、ボトルネックの特定などで従来ツールより高く評価し、全員が早期の導入を推奨した。

Anna-Lena Roth, Jonas Posner

arXiv cs.GT

Computing Stable Matchings under Complementarities and Preference Misalignment

説明補完性と選好のずれがある場合の安定マッチングの計算法

要約本論文は、企業と労働者が同じ配分を異なる順位で評価し、選好に補完性がある多対一の双方向安定マッチング問題を扱う。著者らは、各企業にアンカーとなる労働者がいること、そして労働者の選好と整合する全体的な順位が存在することという二つの条件が成り立つとき、すべての事例で安定マッチングが存在することを示す。再提案を許す組合せ型の延期承認アルゴリズムCDARを提案し、有限時間での収束と安定マッチングの出力を証明している。さらに厳密な選好の下では、CDARの出力は安定マッチングの中でパレート最適であることも示している。

Tatsuya Iwase, Baharak Rastegari, Sebastian Stein ほか

arXiv cs.DC · cs.MS · cs.PF

Acceleration of Data Analytics on Heterogeneous Supercloud Systems

説明異種スーパークラウドシステムにおけるデータ分析の高速化

要約本論文は、異種スーパークラウド(Heterogeneous Supercloud)システム向けの計算モデルと性能推定手法を提案し、密なコレスキー分解(CH)および特異値分解(SVD)に基づくデータ分析の高速化を目指しています。著者らのReDSEaツールチェーンは、マッピング、負荷分散、スケジューリング、並列化、計算の重ね合わせを自動化します。華為(Huawei)鯤鵬920 ARM CPUと昇騰910 AIアクセラレータを搭載したシステム上で、LLVMコンパイラツールチェーンが再帰・反復・ブロック計算に新たな性能モデルを適用し、完全最適化された48コアCPU実装に対し、CHで最大17倍、SVDで最大88倍の高速化を達成しました。

Georgios Zacharopoulos, Ilias Bournias, Lukas Cavigelli

arXiv cs.GT · econ.TH

Coexistence of Shill-Proof and Non-Shill-Proof Equilibria in a Public Auction

説明公開オークションにおけるシル証明均衡と非シル証明均衡の共存

要約論文は Komo、Kominers、Roughgarden のモデルにおいて、単一財のオークションでシル証明均衡と非シル証明均衡が同時に存在しうることを、具体例で示しています。例は三つの入札者ポジション、公開された行動、正の落札価格、厳密に正則な独立同分布の評価分布を含みます。論文は両均衡を検証し、それぞれの期待収入を計算しています。

Benjamin Marsh

arXiv cs.DC

Serve Now or Improve Later? Scheduling Self-Evolution in Online Agent Systems

説明今すぐ提供か、後で改善か?オンラインエージェントシステムにおける自己進化のスケジューリング

要約本論文は、同じGPUを共有するオンラインエージェントが空き計算資源を使って自己進化を行う際のスケジューリング問題を扱います。状態を考慮するスケジューラLearnSchedを提案し、能力の再利用期間と計算資源の速やかな返還を統一的な投資モデルに組み込みます。1920の有限モデルシナリオで評価した結果、コールド復旧のコストが高い場合は長い実行窗口を待つことでハンドオフを避けて純利益を高められ、ウォーム復旧の場合は強い窗口方策だけで同じ価値に到達できることが示されています。

Yangbo Wei, Junhong Qian, Zhen Huang ほか

arXiv cs.GT

On MMS allocations with few items

説明物品数が少ない場合のMMS配分について

要約本論文は、m 個の分割不可能な物品を n 人のエージェントに配分する問題を扱い、各エージェントが少なくとも自分の最大最小配分(MMS)を得られるようにすることを目指します。μ(n) を、n 人とm 個の物品のどの配分事例にもMMS配分が存在する最大のmと定義します。結論として、一般の単調な評価関数では μ(n) = n + Θ(log n) となり、財(goods)と悪財(chores)の双方で成り立ちます。任意の(単調とは限らない)評価関数では μ(n) = log n + O(1) であることが示されています。

Uriel Feige

★★★★☆ 注目
arXiv cs.DS · cs.GT · cs.NA

Near-Exact Computation of Independent Chip Model Placement Probabilities for Thousands of Players

説明数千人規模のICM着順確率を高精度に計算する手法

要約独立チップモデル(ICM)は、ポーカートーナメントに残るプレイヤーのチップ量から最終順位の確率と賞金の期待値を求める標準的なモデルです。本論文は、すべての有料順位について全プレイヤーの順位確率を O(M n²) 時間で決定的に計算するアルゴリズム DE-ICM を提案します。厳密解が得られる最大4,000人の事例では、期待値の最大相対誤差は4.0×10⁻¹⁴、順位確率の最大絶対誤差は1.1×10⁻¹⁴でした。1,000人分の完全な順位行列は、CPUの1コアで0.2秒で計算されました。

注目点ICMの順位確率の厳密計算を大規模フィールドへ拡張し、二重指数積分と安定な逆畳み込みで実現。最大4000人の厳密解可能な事例で誤差約10^-14を確認。

Wataru Inariba

★★★★☆ 注目
arXiv cs.GT · cs.CC

The Complexity of Computing Nash Equilibria in Colonel Blotto Games

説明コロネル・ブロット・ゲームにおけるナッシュ均衡の計算複雑性

要約本論文は離散コロネル・ブロット・ゲームにおけるナッシュ均衡計算の複雑性を研究している。二人一般和ゲームでは、戦場が2つだけでも逆多項式近似ナッシュ均衡の計算がPPAD困難であり、PPAD完全性も示される。社会的利得が定数ランクの構造を持つ場合は多項式時間で計算可能であることを示し、多人数の勝者総取りで同額入札者に均等配分する設定では5人でもPPAD困難であると証明している。

注目点二人コロネルBlotto均衡計算の計算量に関する未解決問題を解決し、PPAD困難性と可解な境界を示す。証明は厳密で影響は博弈論の一分野に限られる。

Vasilis Pollatos, Andreas Kontogiannis

arXiv math-ph · cs.IT · math.IT

On the signaling dimension of the cross-polytope

説明クロス多面体(cross-polytope)のシグナリング次元について

要約本論文は、一般確率的情報理論において、クロス多面体(cross-polytope)の状態空間のシグナリング次元、すなわち与えられた通信プロトコルの入出力相関を完全に模倣できる古典的通信プロトコルの最小複雑度を扱います。3次元、4次元、5次元のクロス多面体の値はいずれも3であることが知られています。著者らは、より高次元のクロス多面体に対する対数オーダーの上界と下界を与え、両者の差は加法的定数2以内に収まることを示しています。下界は、次元が増すにつれてシグナリング次元が無限大に発散することを示しており、これは球や超立方体の場合と対照的です。

Tam\'as Bencze, P\'eter E. Frenkel

arXiv math.NT · cs.IT · math.IT

Conflict-avoiding codes and near-primitive roots

説明衝突回避符号と準原始根(符号理論における衝突を避ける符号と、ほぼ原始的な根に関する数学研究)

要約この論文は、衝突回避符号の理論で重要な役割を果たす、4のd を法とする乗法的位数に関わる量を扱っています。dは奇数nのすべての正の約数を動きます。Artinの原始根予想の研究手法を用い、nが奇素数、あるいは奇整数と変化するときのこの量の分布について結果を示しています。さらに、この量の別の解釈も提示しており、そのひとつは有限体F_2上でのX^n-1の既約因子分解との関係です。

C. G. Karthick Babu, Pieter Moree, Sunil Kumar Pasupulati ほか

arXiv math.AC · cs.IT · math.IT

Polynomials with restricted support and maximal zeros on a finite Cartesian set

説明制限された台と有限デカルト集合上で零点を最大化する多項式

要約本論文は、有限デカルト集合 S=X×Y 上で、台が与えられた単項式集合に属する多項式のうち、S 上の零点数が最大となる極値多項式を研究している。座標分解から得られる典型的な極値多項式の族を示し、非典型的な場合が古典的な Prouhet–Tarry–Escott 問題よりも制約の強い条件に帰着することを証明している。さらに二次の非典型的極値多項式の個数を決定し、最小重み符号語を通じて符号理論へ応用している。

Dipak K. Bhunia, Eduardo Camps-Moreno, Ignacio Garc\'Ia-Marco ほか

arXiv cs.IT · math.IT

On the Tightness of Omura's Strong Converse Exponent and Critical Rates Above Capacity

説明Omuraの強逆指数の厳密性と容量超過時の臨界レートについて

要約本論文は、通信路容量を超えるレートでの正しい復号確率に対するOmuraの下界(球充填型の指数)を扱う。Dueck と Körner は Omura の議論をコードブック拡張で改良し、正確な強逆指数を得た。文献では両指数が全レートで一致するとされてきたが、その論証には誤りがあると指摘する。本論文は、ある閾値レートを超えると強逆指数は無限次Rényi容量で決まる傾き1の直線になること、両指数はより高い第二の閾値まで一致し、それを超えると厳密に異なることを示す。例として、差がない模加法通信路と、閾値と差を閉形式で求められる二元消失通信路を挙げる。

Hamdi Joudeh, Vincent Y. F. Tan

arXiv cs.DC

MOLT: A Fine-Grained GPU Memory Sharing System for LLM Serving with Opportunistic Fine-Tuning

説明MOLT:LLM推論と機会的ファインチューニングのための細粒度GPUメモリ共有システム

要約本論文は、LLM推論のレプリカ内にGPUメモリが遊休していることを指摘し、既存手法では常駐させるか学習サンプル単位で回収するため学習ステップが破棄されてしまう問題を述べています。著者らは、実行中の学習ステップが逆伝播用に保存した個々の活性化のメモリを推論が回収できるMOLTを提案します。学習は継続し、逆伝播で活性化を再計算します。24Bから70Bの4つのモデル構成、H100 SXMおよびB200 GPUでの評価では、推論のSLO達成率は99.7%以上を維持し、破棄方式に比べ1.9~3.3倍の学習作業を完了したと報告されています。

Jaehoon Yang, Yongbeom Kim, Hojoon Kim ほか

★★★★★ 注目
arXiv cs.IT · math.IT

Substring Edit Correcting Codes and Optimal Single Burst-Deletion Correcting Codes

説明部分文字列編集訂正符号と最適な単一バースト削除訂正符号

要約本論文は、長さ k 以下の部分文字列を削除し、同じ位置に長さ k 以下の系列を挿入する「k 部分文字列編集」を訂正できる符号を研究します。新しい局所化手法を用い、固定の q≥2、k≥1 に対して冗余度 log n+8loglog n+o(loglog n) ビットの q 元符号を構成し、二元の場合の既存結果を改善しています。削除と挿入の長さが異なる場合は冗余度 log n+O(1) を達成し、加法定数の範囲で最適です。

注目点新たな局所化手法により、q元部分文字列編集符号の冗長性をlog n+O(1)まで下げ、複数のバースト削除モデルで最適性を示す。

Zuo Ye, Gennian Ge

arXiv cs.GT · econ.TH · math.OC

Payment Design under Belief Disagreement: Rent Placement, Bid Resolution, and Auction Choice

説明信念の不一致下の支払い設計:レント配置、入札の確定、オークション形式の選択

要約本論文は、入札者が競争相手について誤認している場合に、売り手が情報レントの額だけでなく、その支払いが行われる状態を変えられるかを検討しています。支払い設計を非負の入札者レントに関する線形計画として定式化し、有限の入札インターフェースと非負支払いの制約の下での実行可能性を分析しています。さらに、1,000件のeBay証明セット・オークションの記録を用いた校正により、区間の分け方によって一価オークションと制約付き規則の優劣が入れ替わることを示しています。

Lijian Lu, Ce Zhang

arXiv cs.DS · cs.DM · cs.GT

Prime factorisation of stable-matching instances: uniqueness, simultaneous products, and an exact census

説明安定マッチング事例の素因数分解:一意性、同時積、厳密な計数(安定結婚問題の事例を素ブロックに分ける理論)

要約本論文は、厳密な完全選好をもつ平衡な安定結婚問題の事例について、一意の最細の素ブロック分割が存在することを示します。この分割は、到達可能な実行有向グラフの直積、提案接頭辞の反マトロイドの直和、安定マッチング束の直積を同時に分解します。また、各側4人の選好プロファイルのうち分解可能なものの数を厳密に数え上げ、ブロックは互いのランク濾過の正方成分として特徴づけられ、多項式時間で計算できることを述べています。

Yoshiteru Ishida

arXiv cs.DC

Handling Missing Data in Performance Portability Studies

説明性能移植性研究における欠損データの扱い方

要約本論文は、高性能計算(HPC)の性能移植性研究で生じるデータ欠損の問題を扱います。ベンチマークの不完全さ、ハードウェアの制約、実装の欠如などにより性能効率データに欠損が生じますが、既存の性能移植性指標の多くは欠損入力を扱えません。著者らは欠損値を補完する複数の手法とアルゴリズムを評価し、実際のHPC性能移植性データセットに適用して、精度、頑健性、計算コストの間のトレードオフを比較し、実用的な指針を示しています。

Ami Marowka

★★★★☆ 注目
arXiv cs.GT

Sender-Receiver Games with Payment Commitments

説明支払いコミットメントを伴う送信者-受信者ゲーム

要約本論文は、状態が抽出される前に、事後に検証される状態と受信者の行動に応じた支払いをプレイヤーが約束する送信者-受信者ゲームを研究している。支払いは移転または焼却され、契約上の保証や約束されたチップとして機能する。著者らは均衡における保証、社会厚生、計算複雑性を分析し、一方的なコミットメントの下での悲観的効用保証を特徴づけている。二値行動の場合の最適化アルゴリズムと計算困難性も扱われている。

注目点支払い約束を伴う送り手-受け手ゲームの枠組みを提示し、均衡保証と厚生を特徴づけ、線形時間アルゴリズムやNP困難性など計算複雑性の結果を与えており、理論的貢献が際立つ。

Ivan Geffner

arXiv cs.IT · math.IT

Nonlinear Posterior-Mean Feedback Codes for AWGN Channels

説明AWGN通信路における非線形事後平均フィードバック符号

要約本論文は、フィードバックを伴う加法性白色ガウス雑音(AWGN)通信路のための事後平均フィードバック符号化フレームワークを提案します。事後平均の精緻化により非線形フィードバック符号を構成し、受信側では最大事後確率(MAP)復号を用います。この方式は解析的に記述でき、学習されるパラメータは電力配分に関連する少数のみであるため、人間が理解しやすい符号とされています。さらに、雑音のあるフィードバック下での頑健性とより大きなメッセージサイズへの対応のため、投影ベースの設計も開発されています。数値結果では、有限ブロック長において良好な性能を示し、いくつかの解析的および学習型のフィードバック符号の基準手法を上回ることが示されています。

Yingyao Zhou, Natasha Devroye, Milos Zefran ほか

arXiv eess.SP · cs.IT · math.IT

One-Shot Beam Tracking for Stacked Intelligent Metasurfaces-Assisted LEO Broadcasting

説明スタックド知的メタサーフェス支援型LEO放送のワンショットビームトラッキング

要約本論文は、多層のスタックド知的メタサーフェス(SIM)を用いた低軌道衛星(LEO)リンクに対し、物理情報に基づくワンショットのビームトラッキング手法を提案している。予測可能な軌道運動からユーザーの信号対雑音比の変動を推定し、解析的なヤコビ行列で各層の位相係数へ対応付けて、一度の補正で追跡を行う。数値結果では、反復的な再最適化に比べて約92〜94%の伝送速度を維持しつつ、計算は大幅に高速であることが示されている。

Chandan Kumar Sheemar, Giovanni Iacovelli, Sourabh Solanki ほか

arXiv cs.DC

Repository-Scale Performance Characterization of the IO500 Benchmark

説明IO500ベンチマークのリポジトリ規模での性能特性分析

要約本論文は、2019年から2025年にかけて116サイトから提出された、リセット後の294件のIO500結果を分析しています。個々のベンチマークフェーズとランキングの総合スコアとの関係を調べています。同様のI/O動作を測定するフェーズ同士は強い相関を示す一方、帯域幅とメタデータ性能の関係は弱く、システム規模に影響されることが示されました。時系列およびログ分析からは、総合スコアだけでは見えない情報も得られています。

Aasish Kumar Sharma, Anila Ghazanfar, Sepehr Mahmoodianhamedani ほか

★★★★★ 注目
arXiv cs.DC

Optimistic Reliable Broadcast in Three Steps

説明3ステップで実現する楽観的信頼性ブロードキャスト

要約本論文は、署名を用いない非同期信頼性ブロードキャストにおける、楽観的な2ステップ配信の遅延トレードオフを研究している。著者らは2つの構成法を示し、特定のパラメータ範囲で楽観的遅延、誠実なブロードキャスタの遅延、全体性遅延を抑えている。また対応する範囲での下界も証明し、最大の楽観性予算では全体性遅延が Bracha のプロトコルより一ステップ多くなるが、正常時の遅延は増えないと述べている。

注目点拜占庭耐性の信頼性ブロードキャストで、楽観的2ステップ配送と3ステップの良好ケースを両立する新構成と、対応する下界証明を示しており理論的改良が明確。

Nikita Polyanskii

arXiv cs.IT · math.IT

Modulation and Integration in a local processor having input from two distinct sources

説明二つの入力源を持つ局所処理器における変調と統合:部分情報分解による分析

要約本論文は部分情報分解を用いて、二系統の統合された入力を受け取る局所処理器における情報伝達を分析します。部分情報分解の成分に基づく文脈変調の条件を修正し、信号統合の存在を判定する条件を新たに導入しています。Ibroja法により情報理論的指標と部分情報分解の成分の厳密な結果を求め、複数の活性化関数で条件を検証しています。さらに、第5b層錐体細胞モデルのシミュレーションデータに適用し、基底入力と頂端入力の間の変調と統合の証拠を示しています。

Jim W. Kay, Bruce P. Graham

★★★★☆ 注目
arXiv cs.FL · cs.DC · cs.PL

Certified Splitting: Decidability and Anchor Supply for Maximal-Munch Tokenization

説明認証付き分割:最大munch トークナイゼーションにおける決定可能性とアンカー供給

要約本論文は、最長一致(maximal-munch)トークン化において、あるバイト窓が「認証済みアンカー」であるかどうかを判定する方法を扱います。窓が完全にトークン化可能な入力に現れるとき、窓の最終バイトを覆うトークンが窓の始点から始まることが認証の条件です。著者はリテラル語彙向けのオンライン判定と、任意の正規トークン集合向けのオフライン判定の二つを示し、アンカーで切った後に各チャンクを独立に走査しても逐次分割と同じ結果になることを証明しています。

注目点決定可能な錨点認証の枠組みを提示し、分割・編集・差分監査の定理を与えて理論的新規性が高い。実行可能な検査と分割スキャンの実測で裏付け、トークン化の分野で実用性がある。

Nicklas Nidh\"ogg

★★★★★ 注目
arXiv cs.GT · cs.DM

A Simple Algorithm Breaking the 1/3 Barrier for Approximate Nash Equilibria in Bimatrix Games

説明双行列ゲームの近似ナッシュ均衡で1/3の壁を破る単純なアルゴリズム

要約双行列ゲームのナッシュ均衡の計算はPPAD完全問題であり、この論文は多項式時間で達成可能な最強の近似保証を扱う。著者らは、調整すべきハイパーパラメータを持たない単純で対称的な決定論的多項式時間アルゴリズムを提案し、約0.30954+δの近似保証を達成して、長く残されていた1/3の壁を破った。Tsaknakis と Spirakis の最適化枠組みに、戦略混合と自動近似解析に関する著者らの研究の要素を組み込んでいる。

注目点長年の1/3障壁を破る新しいアルゴリズム構造を提示し、概念的な説明も与えている点が際立つ。

Dongchen Li, Hanyu Li