Hitachi Hokudai Labo & Hokkaido University Contest 2019-1

Can Participate: All Rated Range: - Penalty: None

お知らせ

こちらに本コンテストに関する最新情報を掲載します。
  • 2019年11月1日:コンテストの参加者登録を開始しました。登録はこちらです。
  • 2019年11月1日:Twitterのハッシュタグは#2HC2019です。
  • 2019年11月8日:A・B 問題両方について、ツールキットの配布を開始しました。
  • 2019年11月21日:2回目のコンテストで賞品を贈呈する人数を増やしました。50位までの方に賞品を贈呈します。
  • 2019年11月21日:1回目のコンテストのシステムテストがいつ開始するか決定しましたら、こちらのページに追記いたします。なお、システムテストの対象となる提出は、各問題に関して 最後に 提出されたものとなります。
  • 2019年11月28日:2回目のコンテストで特別賞を追加しました。詳細は2回目のコンテストの賞金の項をご覧ください。
  • 2019年12月2日: システムテストの結果を追記しました。
  • 2020年1月8日:賞金及び賞品発送手続き等の委託先が決定しました。

今回のコンテストに係る賞金及び賞品の発送手続き、ならびに表彰式のご案内については、北海道大学がプライバシーマークを取得済みの株式会社 日立ドキュメントソリューションズに委託いたします。

概要

  • 日立製作所(日立)と北海道大学(北大)が共同で開催するマラソン型のプログラミングコンテストです。
  • 日立は北大キャンパス内に日立北大ラボを開設し、北大と連携して、数学・数理科学の社会応用により複雑化する社会課題の解決を図る、社会創造数学の研究開発を推進しています(研究背景に興味がある方は本ページ最後の「本コンテスト出題の背景」を参照下さい)。
  • 当コンテストは、時間的(動的)な環境変化を含む最適化問題に対して、最適解を求めるアルゴリズム開発をテーマに2019年に2回開催されます。
  • 1回目のコンテストは2019年11月8日~21日、2回目のコンテストは2019年11月29日~12月12日に開催します。2回目はこちらをクリック下さい。
  • 北大と日立北大ラボはマラソン型プログラミングコンテストを過去2年(2017、2018年度)開催し、組合せ最適化問題を効率よく解く、アニーリングマシン向け前処理技術に関する問題を出題しました(2017年度1回目はこちら、2回目はこちら、2018年度はこちらをクリック下さい)。
  • 過去のコンテストでは、大変多くの参加者から様々なアイデアを提出頂き、従来手法に勝るアルゴリズムが考案されました。例えば、2017年のコンテストで考案されたグラフ変換アルゴリズムはコンテストの優勝者と共に、北大・日立で実応用に向けた検討を実施し、国際会議TPNC2018にて成果発表を行い、Springer Lecture Notes in Computer Scienceに出版されました。

ルール

  • 所属・年齢・居住地を問わず、誰でも参加できます。必ず参加登録ボタンから参加登録を行ってください。参加登録は本日からコンテスト終了日まで、いつでも可能です。
  • コンテストの開催期間は2週間(2019年11月8日~11月21日)です。コンテストは、オンラインで実施されます。
  • コンテストは問題A、Bの2種類の問題を出題します。
  • コンテスト期間中は何回でも解答を提出できます。しかし、提出直後の1時間は再提出することができません(ただし、提出制限は問題ごとに独立となります)。
  • コンテスト開催期間中、自分のアイデアを共有したい方はTwitter やブログ等で共有頂いても構いません(推奨ハッシュタグは「#2HC2019」)。また、共有されたアイデアを参考にしながらコンテストの解答を作成頂いても構いません*。
  • *アイデアは自発的に共有頂いた時点で公共化することを意味します。共有されたアイデアをベースに第三者が効率のより良いアルゴリズムを発案された場合、そのアルゴリズムによる得点は、原則、第三者に帰属されることになりますので、その点だけご留意ください。
  • 問題A、Bの順位付けは、それぞれの問題の得点によって決定されます。同点の場合は、最後に順位表に反映された問題の解答コードの提出時間が最も早い参加者を上位とします。
  • 問題のツール(テストケース生成や得点計算プログラム)を提供します。本ツールはC++, Python, JavaScriptが実行できる環境で動作します。
  • 2週間のコンテストの終了後、最終的に提出頂いたコードに対してシステムテストを行います(システムテストの入力サンプルは、コンテスト期間中に提供するテスト用サンプルとは別サンプルです)。このシステムテストの結果を用いて、それぞれの問題の得点を決定します。

賞金

  • 成績上位者には、下記の賞金・賞品をご用意しております。
  • 問題A
    • 1位 100,000円
    • 2位 30,000円
    • 3位 10,000円
    • 4~10位 賞品(北大及び日立グッズ)の贈呈

  • 問題B
    • 1位 200,000円
    • 2位 50,000円
    • 3位 30,000円
    • 4~20位 賞品(北大及び日立グッズ)の贈呈

  • 上記に加えて入賞者全員にオリジナルポロシャツとステッカーを贈呈いたします。コンテスト終了後、入賞者には北大・日立より、外部委託業者を通じて電子メールにて通知させて頂きます。入賞者は、電子メールにて期日内に受賞に同意する旨をご返信ください。指定の期日内に返信メールを頂けない場合は、受賞は取り消しとさせて頂きます。予めご了承下さい。

昨年のコンテストのオリジナルポロシャツとステッカー

最終結果

システムテストの結果を以下に示します。大変多くの方々にご参加頂きありがとうございました。3/6(金)の表彰式もぜひご参加ください。

問題Aの結果は下記になります。

順位 screen name
1 wata
2 komori3
3 Aquarius
4 c7c7
5 yuya178
6 tomerun
7 C7BMkOO7Qbmcwck7
8 yowa
9 miku
10 toku

なお、問題Bの結果は下記になります。

順位 screen name 順位 screen name
1 wata 11 miku
2 Aquarius 12 daut
3 c7c7 13 C7BMkOO7Qbmcwck7
4 yuya178 14 hirokazu1020
5 ts_ 15 chudanu
6 yowa 16 ebicochineal
7 toku 17 NOSS
8 ZABURO 18 Jumon
9 takumi152 19 bqn
10 earlgrey_yh 20 roto_37

表彰式

  • 情報処理学会 第82回全国大会のランチョンセッションにて表彰式を開催します。
  • 日時:2020年3月6日(金) 11:40-12:30
  • 会場:金沢工業大学 扇が丘キャンパス 8号館104教室
  • プログラム:
    • コンテストの背景説明
    • 各問題の解説
    • 成績上位者の表彰
    • 第1回コンテストの問題Bの優勝者による招待講演*
    • 第2回コンテストの優勝者による招待講演*
* アルゴリズムの概要・アイデアの着想などに関してご講演頂く予定です。講演者には、居住地に応じた旅費(定額)を支給いたします(ただし、国内居住者に限定されます)。
** 表彰式終了後、学会会場内の一室にて、当コンテスト入賞者の皆様と北大・日立関係者との意見交換会を予定しております。詳細については、対象者に電子メールにてご案内いたします。

その他

  • 使用可能言語は、AtCoder Regular Contestに準じます。
  • AtCoder社の利用規約、チュートリアル、ルール、用語集、よくある質問 をお読みください。

これまでのコンテストの様子

  • 2017、2018年度に開催した2週間のマラソン型コンテストでは、アニーリングマシンの前処理技術に関する問題(グラフ変換アルゴリズム及び、多体相互作用から2体相互作用への変換アルゴリズム)を出題しました(トータルの登録者数は2000名超)。
  • 年代は中高生から社会人に渡り、400名を超える参加者が実際に解答コードを提出頂き、ランキングが時々刻々と入れ替わるハイレベルな展開になりました。
  • 情報処理学会 第80回及び第81回全国大会にて表彰式を開催し、成績優秀者の表彰及び優勝者による記念講演等が行われました。多くの方々にご参加頂きありがとうございました。
2018年度コンテストの表彰式の様子(コンテスト運営と成績優秀者の皆様)

当コンテスト出題の背景(興味がある方向け)

日立北大ラボでは、課題先進地域のソリューションをテーマに、北海道における過疎化、少子高齢化、地域創生などの社会課題解決を自治体と連携した実証実験や探索的活動を通じて進めています。人口減少・超高齢化という社会構造の変化に対して、市民のQoL(Quality of Life)を高め、定住を促進する新サービスの創生を、北大をはじめとするパートナーと共にめざしています。本サービス実現に向けて、日立北大ラボと北大は多岐(情報科学・アプリケーション、数学理論、ハードウェアアーキテクチャ)に渡る産学連携の研究基盤を構築し、新概念コンピューティング、数理モデリング、アルゴリズム設計、次世代最適化技術等、異分野連携の強みを生かした研究開発を推進しています。さらには、常駐型共同研究の利点を生かし、企画・構想の段階から学生と共に設計する社外コンテスト等の社会応用創生活動での協創を通じて、社会実装に向けたオープンイノベーションによる研究加速を実現しています。


人口構造の変化を背景とした社会課題解決に向けては、注文・道路状況等の様々な環境変化に対して適応経路探索する買い物支援サービス、気象・環境変化に対して柔軟にスケジューリングする除雪・降雪システム、災害による停電、送電網の断絶にも耐性のある地産地消型のバイオマス発電等、不確実な環境変化を考慮した次世代最適化技術(時空間最適化技術)の開発が重要であると考えています。従来の最適化ソルバーでは、周囲環境の時間軸上の変化も考慮した最適化問題を解くことは困難であり、コスト関数を予測する技術や、環境変化に対して順応性とロバスト性を有するアルゴリズムを新たに開発する必要があります。

Welcome

Welcome to the Hitachi & Hokkaido University Marathon Programming Contests 2019 on optimization in uncertain environments, to be held as follows:
  • 1st Contest: November 8th until November 21st, 2019. (This webpage)
  • 2nd Contest: November 29th until December 12th, 2019. Access from here.
We look forward to your participation.

Announcements

Important announcements about the programming contest will be posted in this section. So please come back occasionally and check for updates.
  • November 1st, 2019: Registration has opened. For registration please follow the link.
  • November 1st, 2019: Follow us on Twitter #2HC2019.
  • November 1st, 2019: Note on handling of personal information

    Hokkaido University will entrust a third party, with the distribution of award money and special gifts for the best ranked contestants. The third party in question will contact high ranked contestants on behalf of the organizers in order to invite them to attend the award ceremony or else give guidance on the award ceremony. The third party in question will be announced via this webpage, prior to contacting contestants. We certify that the contracted third party will have a 'privacy mark', ensuring high quality standards on handling of personal information.

  • November 8th, 2019: Software toolkits for problem A and B have been released.
  • November 21st, 2019: Special gifts in the second contest have been increased up until rank 50.
  • November 21st, 2019: Once the date for the system test is decided, it will be announced via this page. Please be reminded that the system test will be based on the contestant's final submission.
  • December 2nd, 2019: The ranks obtained after the final system test have been announced on March 6th 2019.
  • January 8th, 2020: Note on handling of personal information

    Hokkaido University has entrusted Hitachi Document Solutions [Japanese: 株式会社 日立ドキュメントソリューションズ] with the distribution of award money, special gifts, T-Shirts and Stickers for the best ranked contestants. Note that Hitachi Solutions has a 'privacy mark', ensuring high quality standards on handling of personal information.

Topic and Background

  • The contest organizers are a group of researchers at Hitachi Hokkaido University Laboratory and Hokkaido University who develop novel services in collaboration with local governments by exploring new mathematical concepts for social creativity. (See the last section of this page for further details.)
  • In this context we will organize two marathon-type programming contests (each lasting two weeks) in which contestants are asked to develop the best performing optimization algorithm in a dynamically changing, uncertain environment.
  • The 1st contest will be held from November 8th until November 19th 2019 through this page.
  • The 2nd contest will be held from November 29th until December 12th 2019 through another page.
  • As a group of researchers we have been genuinely impressed by the creativity with which contestants have solved our previous contests (2017-I, 2017-II, and 2018), ultimately finding algorithmic solutions which have advanced the state-of-the-art in computer science. See, for example, our common publication with the winner of our second contest in 2017 which was presented at the international conference TPNC2018 and published in the accompanying proceedings with Springer's lecture notes in computer science. In the same spirit, we hope to have prepared a new challenging and exciting contest and look forward to your solution in the hope to further challenge the state of the art in computer science together.

Rules

  • Eligibility: Anyone is eligible to participate in the contest, regardless of age, gender, nationality, or affiliation. The contest is open for registration any time until the contest closes. For registration of participation, click here.
  • Contest Period: The contests will be held for a two-week period from November 8th until November 21st, 2019.
  • Problems: We will prepare two different sub-problems A and B.
  • Submission policy: During the contest period participants may submit as many answers as they like. However, within one hour after submitting a solution, e.g., to sub-problem A, the server may reject further submissions to the same sub-problem, in order to avoid overload. So please wait for at least one hour before you submit improved solutions.
  • Sharing ideas through Twitter or blogs during the contests period is explicitly allowed. Please use the contest hashtag #2HC2019 for doing so. You can also solve problems based on ideas which others have posted.*
    * Note that voluntarily shared ideas are public. If a third party creates the award winning algorithm based on previously shared ideas, the score will be attributed to the algorithm of the third party.
  • Scoring: Submission to problem A and B will be ranked separately, according to a score specified in the task section. In the unlikely event that two participant have an identical score the participant with the earlier submission date will be ranked better. A participants submission date is defined by the last top-scoring submission.
  • Sample Code: We will prepare sample code for simulating and scoring the contest for use at the participants personal PC using a software tool chain based on C++, python and JavaScript.
  • System test: Similar to our previous contests the final standing will be determined, by running a system test on previously unseen input, using a candidates last submission to problem A and B, respectively.

Prizes

The top-scoring contestants of problem A will be awarded the following prizes.
  • 1st rank 100,000 yen
  • 2nd rank 20,000 yen
  • 3rd rank 10,000 yen
  • 4th~10th Special Gifts (Hokkaido University and Hitachi Ltd.’s goods)
The top-scoring contestants of problem B will be awarded the following prizes.
  • 1st rank 200,000 yen
  • 2nd rank 50,000 yen
  • 3rd rank 30,000 yen
  • 4th~20th Special Gifts (Hokkaido University and Hitachi Ltd.’s goods)
In addition, we award all prize winners with an original T-shirt and a sticker. After the contest, all prize winners will be contacted by Hokkaido University and Hitachi Ltd. through a third party via email. Please reply to this email within the specified time limit, if you agree to receiving the prize. Please note that we will have to cancel the prize, in case we do not receive a reply by the designated date.

A sample of the original Stickers and T-Shirts from last years contest.

Final Ranking

The final ranking of contestants after conducting the full system test is announced in the table below. We thank every contestant for their contribution to as well as their participation in the contest. If possible, please come and attend the ceremony on Friday March 6th (as announced further below).

The rank of contestants with respect to sub problems A is listed below.

順位 screen name
1 wata
2 komori3
3 Aquarius
4 c7c7
5 yuya178
6 tomerun
7 C7BMkOO7Qbmcwck7
8 yowa
9 miku
10 toku

The rank of contestants with respect to sub problems B is listed below.

順位 screen name 順位 screen name
1 wata 11 miku
2 Aquarius 12 daut
3 c7c7 13 C7BMkOO7Qbmcwck7
4 yuya178 14 hirokazu1020
5 ts_ 15 chudanu
6 yowa 16 ebicochineal
7 toku 17 NOSS
8 ZABURO 18 Jumon
9 takumi152 19 bqn
10 earlgrey_yh 20 roto_37

Award Ceremony

The contest's awards ceremony will be held during the lunch seminar session of the 82th National Convention of the Information Processing Society of Japan.
  • Date and time: 6th of March 2020, 11:40 am - 12:30 pm
  • Place: Kanazawa Institute of Technology, Ougigaoka Campus, Building 8, Room 104
  • Program:
    • Introduction to the contest background through the organizers
    • Explanation of the contest task through the organizers
    • Award ceremony
    • Invited lecture by the winner of the 1st contests problem B, explaining the main ideas and logic behind the winning algorithm *,**
    • Invited lecture by the winner of contest 2, explaining the main idea and logic behind the winning algorithm *,**
* Note that travel expenses can only be supported for speakers residing in Japan.
** The contest organizers are planning to organize a meeting to exchange ideas with the award winning contest participants. The meeting will be held in a conference room near Kanazawa Institute of Technology. Participation is upon invitation.

Other

The programming languages used should be compatible with AtCoder Regular Contest. Please read AtCoder Inc.’s terms of service, tutorials, rules, glossaries, and frequently asked questions.

Impressions of the previous contests

In the last 2 years we organized three marathon-type programming contests, each of which lasting two weeks. The content of the previous contests focused on pre-compiler algorithms which convert a given optimization problem into the form amenable to modern annealing machines, such as the D-Wave quantum annealer or Hitachi's CMOS Annealing machine. Altogether, our previous contests had more than 2000 registered participants, whose age ranged from high-school students to grown ups. More than 400 people submitted successfully working solutions and scores kept ever changing, resulting in a narrow race among the participants. The previous award ceremonies were held at the 80th and 81st National Convention of the Information Processing Society of Japan, where award winners gave impressive lectures on the award winning algorithms and their underlying ideas. The picture below shows the organizers and award winners at the award ceremony of the 2018 programming contest.


Pioneering Novel Services with Local Governments

--- For those interested in the research mission behind the programming contest ---

Hitachi Hokkaido University Laboratory and its partners at Hokkaido University are currently pioneering novel services together with local governments in rural regions such as Japan's northern most prefecture of Hokkaido. The pioneered services seek to improve the quality of life for community members as well as boosting the local economy. Towards this goal we engage in a fruitful partnership with mathematicians, information scientists, and hardware specialists at Hokkaido University to foster novel mathematics for social creativity. In particular, we explore know-how on new-computing concepts, mathematical modelling, algorithm design, and novel optimization technology to develop novel services in support of local governments.



This year's programming contest is motivated by our research on novel spatio-temporal optimization technology which robustly adapts its solutions to sudden temporal changes. Ultimately, this research targets novel service proposals. For example, a shopping support system that searches for adaptive routes in response to varying road conditions, a snow removal scheduler which allows for flexible, cost-saving adaptions to weather conditions, or a robustified power supply system which can compensate disaster induced power outages using local biomass energy production. In contrast, to their static counter parts, dynamic optimization techniques should be able to predict the future change of service environments, in that facilitating adaptive, robust and truly optimal solutions. While such features may not be easy to achieve, even the slight possibility of improving standard approaches like genetic algorithms and reinforcement learning would be of great societal impact. In this year's contest, we hope to proceed towards this goal together with our contestants and look forward to their contribution.