Updated on 2024/09/10

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YOKOO MAKOTO
 
Organization
Faculty of Information Science and Electrical Engineering Department of Informatics Professor
School of Engineering Department of Electrical Engineering and Computer Science(Concurrent)
Graduate School of Information Science and Electrical Engineering Department of Information Science and Technology(Concurrent)
Joint Graduate School of Mathematics for Innovation (Concurrent)
Title
Professor
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0928023585
Profile
When there exist multiple agents in a shared environment, there usually exist constraints among possible actions of these agents. A distributed constraint satisfaction problem (distributed CSP) is a problem to find a consistent combination of actions that satisfies these inter-agent constraints. A distributed CSP is a fundamental problem for achieving the coordination among agents, and this problem can formalize various application problems in DAI, such as MultiAgent truth maintenance tasks and distributed resource allocation problems. I have developed a basic algorithm called asynchronous backtracking that is guaranteed to be complete, i.e., when there exists a consistent solution, the agents can eventually find it, and if there exists no solution since the constraints are too tight, the agents can eventually find out the fact that there exists no solution. Furthermore, this basic algorithm can be extended to a more efficient asynchronous weak-commitment search algorithm by introducing dynamic ordering among agents. The notion of weak-commitment is also effective for solving normal, centralized constraint satisfaction problems. Furthermore, I'm conducting researches on mechanism design in multi-agent systems (e.g., auctions), iterative improvement algorithms for solving distributed CSPs, algorithms for over-constrained distributed CSPs, Multi-agent Real-time search algorithms, methods for solving CSPs using reconfigurable hardware (field programmable gate arrays), and landscape analysis of CSPs.
External link

Research Areas

  • Informatics / Intelligent informatics

Degree

  • Research on Distributed Constraint Satisfaction Problem

Research History

  • 1986年から2004年までNTTに勤務   

    1986年から2004年までNTTに勤務

Research Interests・Research Keywords

  • Research theme: distributed constraint reasoning

    Keyword: distributed constraint reasoning

    Research period: 2024

  • Research theme: mechanism design

    Keyword: mechanism design

    Research period: 2024

  • Research theme: マルチエージェントシステム

    Keyword: マルチエージェントシステム

    Research period: 2024

  • Research theme: game theory

    Keyword: game theory

    Research period: 2024

  • Research theme: Research on constrained two-sided matching

    Keyword: two-sided matching, strategyproofness, deferred acceptance mechanism

    Research period: 2015.4

  • Research theme: Mechanism Design, Internet Auctions

    Keyword: Multi-agent Systems, Economics, Game theory

    Research period: 1998.8

  • Research theme: Distributed Constraint Reasoning

    Keyword: Search, Constraint Satisfaction, Multi-agent systems

    Research period: 1989.1

Awards

  • Symposium on Multi Agent Systems for Harmonization 2021 (SMASH21) SUMMER SYMPOSIUM 優秀賞

    2021.9   Symposium on Multi Agent Systems for Harmonization 2021 (SMASH21) SUMMER SYMPOSIUM   リッド上の公害財配置問題におけるメカニズムデザイン

  • 合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019(JAWS-2019)優秀学生論文賞

    2019.9   合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019   SATソルバーを利用した施設配置のメカニズムデザイン

  • 合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019(JAWS-2019)最優秀論文賞

    2019.9   合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019   部分的選好下における学校選択メカニズム

  • 合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019(JAWS-2019)優秀論文賞

    2019.9   合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019   敵対者が存在する場合のk携構造形成問題

  • 合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019(JAWS-2019)優秀論文賞

    2019.9   合同エージェントワークショップ&シンポジウム2019   ネットワークオークションにおける戦略的操作不可性かつ非浪費性を満たすメカニズムの設計

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Papers

  • Daycare Matching in Japan: Transfers and Siblings Reviewed International journal

    Zhaohong Sun, Daisuke Moriwaki, Yoshihiro Takenami, Yoji Tomita, Makoto Yokoo

    Thirty-Seventh AAAI Conference on Artificial Intelligence (AAAI-2023)   2023.2

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (international conference proceedings)  

  • Strategyproof Mechanism for Two-Sided Matching with Resource Allocation Reviewed International journal

    Kwei-guu Liu, Kentaro Yahiro, Makoto Yokoo

    Artificial Intelligence   316   2023.2

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  • Strategyproof Allocation Mechanisms with Endowments and M-convex Distributional Constraints Reviewed International journal

    Takamasa Suzuki, Akihisa Tamura, Kentaro Yahiro, Makoto Yokoo, Yuzhe Zhang

    Artificial Intelligence   315   2023.1

     More details

    Language:English   Publishing type:Research paper (scientific journal)  

  • Subtraction games in more than one dimension

    Larsson, U; Saha, I; Yokoo, M

    THEORETICAL COMPUTER SCIENCE   1016   2024.11   ISSN:0304-3975 eISSN:1879-2294

     More details

    Publisher:Theoretical Computer Science  

    This paper concerns two-player alternating play combinatorial games (Conway 1976) in the normal-play convention, i.e. last move wins. Specifically, we study impartial vector subtraction games on tuples of nonnegative integers (Golomb 1966), with finite subtraction sets. In case of two move rulesets we find a complete solution, via a certain P-to-P principle (where P means that the previous player wins). Namely x∈P if and only if x+a+b∈P, where a and b are the two move options. Flammenkamp (1997) observed that, already in one dimension, rulesets with three moves can be hard to analyze, and still today his related conjecture remains open. Here, we solve instances of rulesets with three moves in two dimensions, and conjecture that they all have regular outcomes. Through several computer visualizations of outcomes of multi-move two-dimensional rulesets, we observe that they tend to partition the game board into periodic mosaics on very few regions/segments, which can depend on the number of moves in a ruleset. For example, we have found a five-move ruleset with an outcome segmentation into six semi-infinite slices. In this spirit, we develop a coloring automaton that generalizes the P-to-P principle. Given an initial set of colored positions, it quickly paints the P-positions in segments of the game board. Moreover, we prove that two-dimensional rulesets have row/column eventually periodic outcomes. We pose open problems on the generic hardness of two-dimensional rulesets; several regularity conjectures are provided, but we also conjecture that not all rulesets have regular outcomes.

    DOI: 10.1016/j.tcs.2024.114775

    Web of Science

    Scopus

  • When Should Prices Stay Fixed? on the Chances and Limitations of Spot Pricing in Larger Markets

    Dierks L., Yokoo M.

    SIGMETRICS/PERFORMANCE 2024 - Abstracts of the 2024 ACM SIGMETRICS/IFIP PERFORMANCE Joint International Conference on Measurement and Modeling of Computer Systems   71 - 72   2024.6   ISBN:9798400706240

     More details

    Publisher:SIGMETRICS/PERFORMANCE 2024 - Abstracts of the 2024 ACM SIGMETRICS/IFIP PERFORMANCE Joint International Conference on Measurement and Modeling of Computer Systems  

    Selling resources via auctions often seems profit-optimal in theory. Yet in practice, providers most often choose to sell homogeneous resources such as cloud computing instances at fixed prices. While it has been argued that this is explained by relatively non-volatile demand distributions and highly competitive market environments, these arguments only paint a partial picture. Through a formal game theoretic analysis, we show that the relative profit increase of offering resources through a spot pricing mechanism instead of at a fixed price is unbounded as long as a sufficiently competitive outside option exists, even if demand is very non-volatile. To explain the lack of spot pricing in practice, we consider that users might be biased against more complex auction-based mechanisms. We find that in large, non-volatile markets even a very small user bias will turn fixed-pricing profit-optimal if demand is sufficiently large and non-volatile. We derive a sufficient condition under which fixed prices are profit-optimal and illustrate the observed effects through a numerical example.

    DOI: 10.1145/3652963.3655089

    Scopus

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Books

  • Combinatorial Auctions

    横尾 真(Role:Joint author)

    2006.4 

     More details

    Language:English   Book type:Scholarly book

  • AI辞典第3版

    横尾 真(中島秀之,浅田稔,橋田浩一,松原仁,山川宏,栗原聡,松尾豊編)(Role:Joint author)

    近代科学社  2019.11 

     More details

    Responsible for pages:第1章「自律エージェントとマルチエージェント」, 8-9.第11章「検索連動型広告」, 295-296.   Language:Japanese   Book type:Scholarly book

  • Encyclopedia of Algorithms

    Makoto Yokoo/Editor: Ming-Yang Kao(Role:Joint author)

    Springer  2016.4 

     More details

    Responsible for pages:Chapter title:False-Name-Proof Auction,728-731(2389)   Language:English   Book type:Scholarly book

  • Encyclopedia of Algorithms

    Makoto Yokoo/Editor: Ming-Yang Kao(Role:Joint author)

    Springer  2016.4 

     More details

    Responsible for pages:Chapter title:Generalized Vickrey Auction,821-824(2389)   Language:English   Book type:Scholarly book

  • Encyclopedia of Algorithms 2016

    横尾 真

    Springer 2016  2016.4 

     More details

    Responsible for pages:総ページ数:2389, 担当ページ数:728-731,821-824   Language:English  

    Encyclopedia of Algorithms 2016

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Presentations

  • R-MaxSAT : 敵対者が存在するMaxSAT

    山下 魁人,菅原 知也,越村 三幸,横尾 真

    2022年度人工知能学会全国大会(第36回)  2022.6 

     More details

    Event date: 2022.6

    Language:Japanese  

    Venue:京都国際会館(京都府京都市),  

  • マルチエージェント経路探索のための厳密アルゴリズムの改良

    柴田 航志,木村 慧,東藤 大樹,横尾 真

    2022年度人工知能学会全国大会(第36回)  2022.6 

     More details

    Event date: 2022.6

    Language:Japanese  

    Venue:京都国際会館(京都府京都市),  

  • ソーシャルネットワーク上での両方向マッチング

    チョ ソンホ,東藤 大樹,横尾 真

    2022年度人工知能学会全国大会(第36回)  2022.6 

     More details

    Event date: 2022.6

    Language:Japanese  

    Venue:京都国際会館(京都府京都市),  

  • Strategy-Proof House Allocation with Existing Tenants over Social Networks

    尤 博, 東藤 大樹, 横尾 真

    ゲーム理論ワークショップ2022  2022.3 

     More details

    Event date: 2022.3

    Venue:オンライン  

  • ソーシャルネットワーク上での両方向マッチング

    チョ ソンホ,東藤 大樹,横尾 真

    Symposium on Multi Agent Systems for Harmonization 2022 (SMASH22) WINTER SYMPOSIUM  2022.2 

     More details

    Event date: 2022.2

    Language:Japanese  

    Venue:金沢勤労者プラザ(石川県金沢市), ハイブリッド開催  

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MISC

  • Preface

    Yokoo M., Qiao H., Vorobeychik Y., Hao J.

    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)   13824 LNAI   2023   ISSN:03029743 ISBN:9783031255489

     More details

    Publisher:Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)  

    Scopus

  • MC-netsを用いた提携構造形成問題のMaxSAT符号化の改良と評価 (特集 「命題論理の充足可能性問題SATの最新動向」および一般)

    越村 三幸, 廖 暁鵑, 野本 一貴, 上田 俊, 櫻井 祐子, 横尾 真

    人工知能基本問題研究会   2018.3

     More details

    Language:Japanese  

    An Improvement of MaxSAT Encoding for Coalition Structure Generation Using MC-nets and Its Evaluations

  • MC-netsを用いた提携構造形成問題のMaxSAT符号化の改良

    越村 三幸, 廖 暁鵑, 野本 一貴, 上田 俊, 櫻井 祐子, 横尾 真

    日本ソフトウェア科学会大会論文集   2017.9

     More details

    Language:Japanese  

    An Improvement of MaxSAT Encoding for Coalition Structure Generation Using MC-nets

  • D-8-13 外部性が存在する提携ゲームのための提携構造形成アルゴリズムの提案(D-8.人工知能と知識処理,一般セッション)

    野本 一貴, 伊原 尚正, 鶴田 俊佑, 櫻井 祐子, 横尾 真

    電子情報通信学会総合大会講演論文集   2016.3

     More details

    Language:Japanese  

    D-8-13 Coalitional Structure Generation Algorithm for Coalitional Games with Externalities

  • RF-003 架空名義操作不可能な再配分メカニズムの特徴付け(F分野:人工知能・ゲーム,査読付き論文,船井ベストペーパー賞受賞論文)

    鶴田 俊佑, 岡 雅晃, 東藤 大樹, 櫻井 祐子, 横尾 真

    情報科学技術フォーラム講演論文集   2014.8

     More details

    Language:Japanese  

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Professional Memberships

  • 電子情報通信学会

  • 日本ソフトウェア科学会

  • 情報処理学会

  • 人工知能学会

  • American Association for Artificial Intelligence(AAAI)

Committee Memberships

  • International Foundations of Autonomous Agents and Multiagent Systems (IFAAMAS)   Executive   Foreign country

    2013.8 - 2015.5   

  • International Foundations of Autonomous Agents and Multiagent Systems (IFAAMAS)   Executive head   Foreign country

    2011.7 - 2013.7   

  • 人工知能学会   Councilor   Domestic

    2010.4 - 2012.3   

  • 人工知能学会   Executive   Domestic

    2006.6 - 2008.5   

  • International Foundations of Autonomous Agents and Multiagent Systems (IFAAMAS)   Executive   Foreign country

    2004.5 - 2006.4   

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Academic Activities

  • プログラム委員 International contribution

    The Twenty-First International Conference on Autonomous Agents and Multi-Agent Systems 2022 (AAMAS-2022)  ( Auckland(Online) NewZealand ) 2022.5

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • 領域アドバイザー

    Role(s): Review, evaluation

    科学技術振興機構  2022.4 - 2027.3

     More details

    Type:Scientific advice/Review 

  • 領域委員長 International contribution

    The Thirtieth International Joint Conference on Artificial Intelligence (IJCAI-2021)  ( Montreal(Online) Canada ) 2021.8

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

  • 外部専門家

    Role(s): Review, evaluation

    科学技術振興機構  2021.6 - 2022.3

     More details

    Type:Scientific advice/Review 

  • プログラム委員 International contribution

    The 20th International Conference on Autonomous Agents and Multi-Agent Systems 2021 (AAMAS-2021)  ( UnitedKingdom ) 2021.5

     More details

    Type:Competition, symposium, etc. 

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Research Projects

  • 小島マーケットデザインプロジェクト,計算機科学グループリーダー

    2023 - 2028

    JST ERATO

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s)  Grant type:Contract research

  • Challenge to Sigma-2P complete problems: moving up in the polynomial hierarchy

    Grant number:22K19813  2022 - 2023

    Japan Society for the Promotion of Science  Grants-in-Aid for Scientific Research  Challenging Research(Exploratory)

    横尾 真

      More details

    Authorship:Principal investigator  Grant type:Scientific research funding

    人工知能の研究において,NP完全と呼ばれる,指数的な可能性の中から望ましい性質を満たす解を試行錯誤的に探索する問題が中心的な役割を果たしている.理論的には効率的な厳密解法は存在しないことが予想されているが,いくつかの問題 (充足可能性問題, 混合整数計画問題等) で大規模な応用事例に対応可能な効率的なプログラムが得られている.本研究では,Σ2P完全と呼ばれる問題の近似アルゴリズムを開発することを目標とする.直感的には,Σ2P完全問題を解くためには指数的な個数のNP完全問題を解くことが必要とされ,この問題はNP完全問題よりも格段に難しい問題となる.

    CiNii Research

  • Advancing Social Science through Market Design and its Practical Implementation

    Grant number:21H04979  2021.7 - 2026.3

    Grants-in-Aid for Scientific Research  Grant-in-Aid for Scientific Research (S)

    小島 武仁, 松島 斉, 神取 道宏, 横尾 真, 田村 明久, 渡邉 安虎, 川越 敏司, 鹿島 久嗣, Chen Stacey, 中泉 拓也

      More details

    Grant type:Scientific research funding

    本研究では、人やモノを「適材適所」にうまく配分するという社会の基本問題を解決するために、新たな制度の実行プロトコルを最新理論に基づいて設計する。さらにこれらを現実の社会で実用化し、待機児童数の削減などの重要問題を解決してゆく。制度の設計・社会実装・評価のために経済理論、アルゴリズム、人工知能、データサイエンスなどの関係分野のトップ研究者をそろえ、「真の意味での文理融合」を実現する。新たに設立された東京大学マーケットデザインセンターを、本研究のためのインフラとして活用し、研究成果を実用化により社会に還元し、そこから得られたフィードバックによって最先端の知見をさらに切り拓いてゆく。

    CiNii Research

  • モビリティのためのアルゴリズム論の研究

    2020.4 - 2023.3

    京都大学(日本) 

      More details

    Authorship:Coinvestigator(s) 

  • 科研費 基盤A「インセンティブ設計科学の創出」

    2020.4 - 2023.3

    九州大学(日本) 

      More details

    Authorship:Principal investigator 

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Educational Activities

  • 大学院システム情報科学府知能システム学専攻,工学部電気情報工学科の授業を担当.

Award for Educational Activities

  • 九州大学工学講義賞(平成28年度)

       

Class subject

  • データ構造とアルゴリズムⅡ(CM)

    2023.6 - 2023.8   Summer quarter

  • Game Theory II

    2023.6 - 2023.8   Summer quarter

  • ゲーム理論Ⅱ

    2023.6 - 2023.8   Summer quarter

  • データ構造とアルゴリズムⅡB

    2023.6 - 2023.8   Summer quarter

  • データ構造とアルゴリズムⅣ

    2023.6 - 2023.8   Summer quarter

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FD Participation

  • 2022.4   Role:Participation   Title:【シス情FD】第4期中期目標・中期計画等について

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2022.1   Role:Participation   Title:【シス情FD】シス情関連の科学技術に対する国の政策動向(に関する私見)

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2021.12   Role:Speech   Title:【シス情FD】企業出身教員から見た大学

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2021.10   Role:Participation   Title:【シス情FD】熊本高専と九大システム情報との交流・連携に向けて ー 3年半で感じた高専の実像 ー

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

  • 2020.12   Role:Participation   Title:Moodle&MS Teams連携によるオンライン講義実施報告(Youtube Prezi Powerpoint Wolframcloud そして TeX)

    Organizer:[Undergraduate school/graduate school/graduate faculty]

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Visiting, concurrent, or part-time lecturers at other universities, institutions, etc.

  • 2019  国立研究開発法人 理化学研究所 革新知能統合研究センター (汎用基盤技術研究グループ マルチエージェント最適化チーム)  Classification:Affiliate faculty  Domestic/International Classification:Japan 

  • 2018  国立研究開発法人 理化学研究所 革新知能統合研究センター (汎用基盤技術研究グループ マルチエージェント最適化チーム)  Classification:Affiliate faculty  Domestic/International Classification:Japan 

  • 2018  国立情報学研究所  Classification:Affiliate faculty  Domestic/International Classification:Japan 

  • 2017  国立研究開発法人 理化学研究所 革新知能統合研究センター (汎用基盤技術研究グループ マルチエージェント最適化チーム)  Classification:Affiliate faculty  Domestic/International Classification:Japan 

  • 2017  国立情報学研究所  Classification:Affiliate faculty  Domestic/International Classification:Japan 

Outline of Social Contribution and International Cooperation activities

  • 南カリフォルニア大学,スタンフォード大学, カーネギーメロン大学, フロリダ工科大学, ワシントン大学,パリ・ダフネ大学,ワルシャワ大学,アデレード大学,香港城市大学,バーイラン大学等と共同研究を実施している.

Media Coverage

  • 「やさしい経済学」コラム欄に連続9回に渡りオークション理論についての論説記事が掲載された。(2月23日,26日~28日, 3月2日,5日~7日) Newspaper, magazine

    日本経済新聞(日刊)  2018.2

     More details

    「やさしい経済学」コラム欄に連続9回に渡りオークション理論についての論説記事が掲載された。(2月23日,26日~28日, 3月2日,5日~7日)

  • ゲーム理論の特集号にて、船木由喜彦教授(早稲田大学)、坂井豊貴教授(慶應義塾大学)、岡本吉央准教授(電気通信大学)らと行った「ゲーム理論で変わる社会」と題する座談会の記事が掲載された。 Newspaper, magazine

    数学セミナー2014年10月号, 通巻636号  2014.9

     More details

    ゲーム理論の特集号にて、船木由喜彦教授(早稲田大学)、坂井豊貴教授(慶應義塾大学)、岡本吉央准教授(電気通信大学)らと行った「ゲーム理論で変わる社会」と題する座談会の記事が掲載された。

  • ゲーム理論に関する特集号において、船木由喜彦教授(早稲田大学)、坂井豊貴教授(慶應義塾大学)、岡本吉央准教授(電気通信大学)らと行った「ゲーム理論で変わる社会」と題する座談会の記事が掲載された。 Newspaper, magazine

    経済セミナー2014年10・11月号,通巻680号  2014.9

     More details

    ゲーム理論に関する特集号において、船木由喜彦教授(早稲田大学)、坂井豊貴教授(慶應義塾大学)、岡本吉央准教授(電気通信大学)らと行った「ゲーム理論で変わる社会」と題する座談会の記事が掲載された。

Activities contributing to policy formation, academic promotion, etc.

  • 2017.10 - 2023.9   日本学術会議

    学術会議連携会員

Acceptance of Foreign Researchers, etc.

  • Technical University of Berlin

    Acceptance period: 2019.7 - 2019.10   (Period):1 month or more

    Nationality:Germany

    Business entity:Japan Society for the Promotion of Science

  • New Mexico State University

    Acceptance period: 2015.6 - 2015.8   (Period):1 month or more

    Nationality:United States

    Business entity:Japan Society for the Promotion of Science

Travel Abroad

  • 1990.9 - 1991.8

    Staying countory name 1:United States   Staying institution name 1:ミシガン大学、the Department of Electrical Engineering and Computer Science