著者

Satoshi TAOKA Tadachika OKI Toshiya MASHIMA Toshimasa WATANABE

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (ISSN:09168508)

巻号頁・発行日

vol.E101-A, no.2, pp.357-366, 2018-02-01

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The k-edge-connectivity augmentation problem with multipartition constraints (kECAMP, for short) is defined by “Given a multigraph G=(V,E) and a multipartition π={V1,...,Vr} (r≥2) of V, that is, $V = igcup_{h = 1}^r V_h$ and Vi∩Vj=∅ (1≤i<j≤r), find an edge set Ef of minimum cardinality, consisting of edges that connect Vi and Vj (i≠j), such that (V,E∪Ef) is k-edge-connected, where a multigraph means a graph, with unweighted edges, such that multiple edges may exist.” The problem has applications for constructing a fault-tolerant network under building constraints, and so on. In this paper, we give a linear time reduction of (σ+1)ECAMP with |π| ≥ 3 to (σ+1)ECAMP with |π|=2 when the edge-connectivity of G is σ and a structural graph F(G) of G is given.

著者

グエン ドク ティエン 宇都 雅輝 植野 真臣

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J101-D, no.2, pp.431-445, 2018-02-01

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近年,社会構成主義に基づく学習評価法としてピアアセスメントが注目されている.一般に,MOOCsのように学習者数が多い場合のピアアセスメントは,評価の負担を軽減するために学習者を複数のグループに分割してグループ内のメンバ同士で行うことが多い.しかし,この場合,学習者の能力測定精度がグループ構成の仕方に依存する問題が残る.この問題を解決するために,本研究では,項目反応理論を用いて,学習者の能力測定精度を最大化するようにグループを構成する手法を提案する.しかし,実験の結果,ランダムにグループを構成した場合と比べ,提案手法が必ずしも高い能力測定精度を示すとは限らないことが明らかとなった.そこで,本研究では,グループ内の学習者同士でのみ評価を行うという制約を緩和し,各学習者に対して少数のグループ外評価者を割り当てる外部評価者選択手法を提案する.シミュレーションと被験者実験から,提案手法を用いて数名の外部評価者を追加することで,グループ内の学習者のみによる評価に比べ,能力測定精度が改善されることが確認された.

著者

Yuki YAMANASHI Shohei NISHIMOTO Nobuyuki YOSHIKAWA

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Electronics (ISSN:09168516)

巻号頁・発行日

vol.E99-C, no.6, pp.692-696, 2016-06-01

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A single-flux-quantum (SFQ) arithmetic logic unit (ALU) was designed and tested to evaluate the effectiveness of introducing dynamically reconfigurable logic gates in the design of a superconducting logic circuit. We designed and tested a bit-serial SFQ ALU that can perform six arithmetic/logic functions by using a dynamically reconfigurable AND/OR gate. To ensure stable operation of the ALU, we improved the operating margin of the SFQ AND/OR gate by employing a partially shielded structure where the circuit is partially surrounded by under- and over-ground layers to reduce parasitic inductances. Owing to the introduction of the partially shielded structure, the operating margin of the dynamically reconfigurable AND/OR gate can be improved without increasing the circuit area. This ALU can be designed with a smaller circuit area compared with the conventional ALU by using the dynamically reconfigurable AND/OR gate. We implemented the SFQ ALU using the AIST 2.5kA/cm2 Nb standard process 2. We confirmed high-speed operation and correct reconfiguration of the SFQ ALU by a high-speed test. The measured maximum operation frequency was 30GHz.

著者

佐藤 寧洋 河合 勇輝 阿多 信吾 岡 育生

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 B (ISSN:13444697)

巻号頁・発行日

vol.J100-B, no.12, pp.1043-1057, 2017-12-01

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Software-Defined Networking (SDN)では,データプレーンとコントロールプレーンを分離し,ネットワーク全体を集中制御することで,柔軟なネットワーク構成を可能にしている.しかし,ネットワーク規模が大きくなるにつれてネットワーク内の機器数が増加するため,集中制御によるネットワーク管理ではスケーラビリティに乏しいという問題がある.そのためSDNコントローラを分散化させる手法が提案されているが,分散コントローラ同士のネットワーク情報の一貫性を考慮する必要がある.本論文では,データベースを用いた一元管理によるSDNの動的構成手法を提案する.ネットワークに関する全ての情報をデータベースで一元管理し,データベースの情報をもとに独立して動作する機能コンポーネントによってネットワーク制御情報を非同期的に生成・更新することを目的とする.非同期処理やトランザクション処理に優れたデータベースシステムを利用することで,ネットワーク設定の一貫性を容易に維持することが可能となる.そのために,基本となるデータベースのデータ構造を設計・構築し,具体的な処理を行う機能コンポーネントを実装する.最後に,OpenFlowネットワークにおけるベンチマーク評価により本提案手法の基本性能を示す.

著者

Kaori Kuroda Hiroki Kato Song-Ju Kim Makoto Naruse Mikio Hasegawa

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE (ISSN:21854106)

巻号頁・発行日

vol.9, no.1, pp.74-81, 2018 (Released:2018-01-01)

参考文献数

10

被引用文献数

23

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Recently, various mobile communication systems have been widely deployed, and mobile traffic is increasing. However, the bandwidth available for mobile communications is limited, hence the scarcity of radio resources in mobile communications is a serious problem. As an approach to solve this problem, cognitive wireless communication models have been proposed. These model search for vacant time slots in multi-channel wireless communication systems. Although previous studies have shown that frequency utilization efficiency can be improved by multi-armed bandit algorithms, channels are assumed to be independent. However, channels used in 2.4 GHz wireless LANs (such as IEEE802.11b or IEEE802.11g) are not independent because these channels overlap with adjacent channels. In this paper, we propose an extended multi-armed bandit algorithm that uses continuous-valued rewards, which is applicable to wireless communication systems with overlapping channels. We show the effectiveness of the proposed method by experimental demonstrations.

著者

Isao Nakazawa Ken Umeno

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE Communications Express (ISSN:21870136)

巻号頁・発行日

vol.6, no.12, pp.673-678, 2017 (Released:2017-12-01)

参考文献数

5

被引用文献数

2

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In this paper, we investigate the almost periodic frequency arrangement (APFA) asynchronous system for super-multi-access radio systems, and APFA configuration procedure on a frequency domain multiplex scheme by using almost periodic function (APF). We report on the relationship between the total number of prime numbers, the number of sub-carriers, and the normalized frequency standard deviation for a system with up to one million users. By using computer simulations, we show the multi-carrier modulation and asynchronous demodulation based on APFA, in which ICI interference by nonlinear elements is improved compared with the orthogonal frequency-division multiplexing (OFDM).

著者

宇都 雅輝 植野 真臣

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J101-D, no.1, pp.211-224, 2018-01-01

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近年,MOOCsに代表される大規模eラーニングの普及に伴い,ピアアセスメントを学習者の能力測定に用いるニーズが高まっている.一方で,ピアアセスメントによる能力測定の課題として,その測定精度が評価者の特性に強く依存する問題が指摘されてきた.この問題を解決する手法の一つとして,評価者特性パラメータを付与した項目反応モデルが近年多数提案されている.しかし,既存モデルでは,評価基準が他の評価者と極端に異なる“異質評価者”の特性を必ずしも表現できないため,異質評価者が存在する可能性があるピアアセスメントに適用したとき能力測定精度が低下する問題が残る.この問題を解決するために,本論文では,1)評価の厳しさ,2)一貫性,3)尺度範囲の制限,に対応する評価者特性パラメータを付与した新たな項目反応モデルを提案する.提案モデルの利点は次のとおりである.1)評価者の特性を柔軟に表現できるため,異質評価者の採点データに対するモデルのあてはまりを改善できる.2)異質評価者の影響を正確に能力測定値に反映できるため,異質評価者が存在するピアアセスメントにおいて,既存モデルより高精度な能力測定が期待できる.本論文では,シミュレーション実験と実データ実験から提案モデルの有効性を示す.

著者

岡田 仁志

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会 基礎・境界ソサイエティ Fundamentals Review (ISSN:18820875)

巻号頁・発行日

vol.8, no.3, pp.183-192, 2015

被引用文献数

1

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ビットコインなどの分散型仮想通貨は,P2Pと電子認証の技術を応用してこれまでとは全く異なる価値流通の仕組みを現出した.それは,発行主体の存在しない分散的な構造でありながら,私人間の支払を完了させる価値認証システムである.従来の電子マネーがクローズドループであったのに対して,仮想通貨はあたかも現金のように転々流通する.そして,中央銀行の手によらない通貨発行は,国家が独占してきた通貨高権に疑問を投げ掛ける.本稿では,通貨はなぜ国家が発行しなければならないのか.国家によらない通貨発行は理想であると言えるか.シニョレッジ(貨幣発行益)を独占する者は本当に存在しないのか.仮想通貨の登場が問いかける諸論点について考察する.

著者

Takuya KOMAWAKI Michitarou YABUUCHI Ryo KISHIDA Jun FURUTA Takashi MATSUMOTO Kazutoshi KOBAYASHI

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (ISSN:09168508)

巻号頁・発行日

vol.E100-A, no.12, pp.2758-2763, 2017-12-01

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As device sizes are downscaled to nanometer, Random Telegraph Noise (RTN) becomes dominant. It is indispensable to accurately estimate the effect of RTN. We propose an RTN simulation method for analog circuits. It is based on the charge trapping model. The RTN-induced threshold voltage fluctuation are replicated to attach a variable DC voltage source to the gate of a MOSFET by using Verilog-AMS. In recent deca-nanometer processes, high-k (HK) materials are used in gate dielectrics to decrease the leakage current. We must consider the defect distribution characteristics both in HK and interface layer (IL). This RTN model can be applied to the bimodal model which includes characteristics of the HK and IL dielectrics. We confirm that the drain current of MOSFETs temporally fluctuates in circuit-level simulations. The fluctuations of RTN are different in MOSFETs. RTN affects the frequency characteristics of ring oscillators (ROs). The distribution of RTN-induced frequency fluctuations has a long-tail in a HK process. The RTN model applied to the bimodal can replicate a long-tail distribution. Our proposed method can estimate the temporal impact of RTN including multiple transistors.

著者

森島 信 松谷 宏紀

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J100-D, no.12, pp.949-963, 2017-12-01

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ドキュメント指向型データベースは,ユーザがスキーマレスにドキュメントを保存し,それに対する探索クエリを実行できるデータベースである.その利用用途として,高い拡張性や豊富な機能が要求されるウェブアプリケーションやオンラインゲームが挙げられる.ドキュメント指向型データベースの主な機能の一つは,ドキュメントに対する文字列探索であり,その計算量はドキュメント数に比例して増加するため,多くのドキュメントを扱う場合,計算量が非常に大きくなる.この計算量を削減するため,ドキュメント指向型データベースでは,データベースインデックスが使われている.しかし,インデックスは全てのクエリに適用できるわけではなく,例えば,正規表現探索等のクエリに適用するのは困難である.これらのインデックスを適用できないクエリをGPUを用いて高速化するために,本論文では,DDBキャッシュ(Document-oriented DataBaseキャッシュ)というGPUでの文字列探索処理に適した構造のキャッシュを提案する.GPUとDDBキャッシュを用いることで,ドキュメント指向型データベースの文字列探索処理をインデックスを使わずに高速化できる.更に,ハッシュ機構を用いてDDBキャッシュを分割し,複数台のGPUに分散する手法を提案し,GPUを用いた手法の水平拡張も可能にする.評価では,代表的なドキュメント指向型データベースであるMongoDBを対象にDDBキャッシュを実装し,性能を評価した.その結果,インデックスの適用できない正規表現探索クエリにおいて,GPUを用いた提案手法はMongoDBを大幅に上回るスループットを達成した.また,GPUの数を1台から3台に増やしたことで,2.7倍のスループットの向上を達成し,GPU数を増やすことで水平拡張ができることを示した.

著者

Kunihiro FUJIYOSHI Takahisa IMANO

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (ISSN:09168508)

巻号頁・発行日

vol.E100-A, no.12, pp.2851-2856, 2017-12-01

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Photo Diode Array (PDA) is the key semiconductor component expected to produce specified output voltage in photo couplers and photo sensors when the light is on. PDA partitioning problem, which is to design PDA, is: Given die area, anode and cathode points, divide the area into N cells, with identical areas, connected in series from anode to cathode. In this paper, we first make restrictions for the problem and reveal the underlying properties of necessary and sufficient conditions for the existence of solutions when the restrictions are satisfied. Then, we propose a method to solve the problem using recursive algorithm, which can be guaranteed to obtain a solution in polynomial time.

著者

Atsushi NOZAKI Takanobu MIZUTA Isao YAGI

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE Transactions on Information and Systems (ISSN:09168532)

巻号頁・発行日

vol.E100.D, no.12, pp.2878-2887, 2017-12-01 (Released:2017-12-01)

参考文献数

19

被引用文献数

3

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As financial products have grown in complexity and level of risk compounding in recent years, investors have come to find it difficult to assess investment risk. Furthermore, companies managing mutual funds are increasingly expected to perform risk control and thus prevent assumption of unforeseen risk by investors. A related revision to the investment fund legal system in Japan led to establishing what is known as “the rule for investment diversification” in December 2014, without a clear discussion of its expected effects on market price formation having taken place. In this paper, we therefore used an artificial market to investigate its effects on price formation in financial markets where investors follow the rule at the time of a market crash that is caused by the collapse of an asset fundamental price. As results, we found the possibility that when the fundamental price of one asset collapses and its market price also collapses, some asset market prices also fall, whereas other asset market prices rise for a market in which investors follow the rule for investment diversification.

著者

Takuma NAKAJIMA Masato YOSHIMI Celimuge WU Tsutomu YOSHINAGA

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Information and Systems (ISSN:09168532)

巻号頁・発行日

vol.E100-D, no.12, pp.2847-2856, 2017-12-01

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Cooperative caching is a key technique to reduce rapid growing video-on-demand's traffic by aggregating multiple cache storages. Existing strategies periodically calculate a sub-optimal allocation of the content caches in the network. Although such technique could reduce the generated traffic between servers, it comes with the cost of a large computational overhead. This overhead will be the cause of preventing these caches from following the rapid change in the access pattern. In this paper, we propose a light-weight scheme for cooperative caching by grouping contents and servers with color tags. In our proposal, we associate servers and caches through a color tag, with the aim to increase the effective cache capacity by storing different contents among servers. In addition to the color tags, we propose a novel hybrid caching scheme that divides its storage area into colored LFU (Least Frequently Used) and no-color LRU (Least Recently Used) areas. The colored LFU area stores color-matching contents to increase cache hit rate and no-color LRU area follows rapid changes in access patterns by storing popular contents regardless of their tags. On the top of the proposed architecture, we also present a new routing algorithm that takes benefit of the color tags information to reduce the traffic by fetching cached contents from the nearest server. Evaluation results, using a backbone network topology, showed that our color-tag based caching scheme could achieve a performance close to the sub-optimal one obtained with a genetic algorithm calculation, with only a few seconds of computational overhead. Furthermore, the proposed hybrid caching could limit the degradation of hit rate from 13.9% in conventional non-colored LFU, to only 2.3%, which proves the capability of our scheme to follow rapid insertions of new popular contents. Finally, the color-based routing scheme could reduce the traffic by up to 31.9% when compared with the shortest-path routing.

著者

吉田 弘 百留 忠洋 石橋 正二郎 澤 隆雄 志村 拓也

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会 通信ソサイエティマガジン (ISSN:21860661)

巻号頁・発行日

vol.5, no.2, pp.127-136, 2011

被引用文献数

1

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日本の深海技術とその応用が注目を集めている.これまでの技術開発は主として科学研究目的であったが,近年,日本の排他的経済水域内に有効な海底資源があることが分かってきており,広大な日本の領域で効率良く資源探査をするための技術開発が必要とされている.独立行政法人海洋研究開発機構 (JAMSTEC) は長年にわたり深海技術を蓄積しており,世界でもトップクラスの自律形無人探査機等を開発してきている.本論文では,これまでに開発してきた無人探査機とその要素技術について解説し,その資源探査への応用例と今後の展望について述べる.

著者

伊藤 公一

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 B (ISSN:13444697)

巻号頁・発行日

vol.J89-B, no.9, pp.1558-1568, 2006-09-01

著者

伊藤 彰則 牧野 正三 城戸 健一

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:09151923)

巻号頁・発行日

vol.J74-D2, no.9, pp.1147-1155, 1991-09-25

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連続音声認識のための新しい統語処理アルゴリズム「機能語予測CYK法」について述べる.機能語予測CYK法は,CYK法をベースとし,これに機能語の予測機能を加えたものである.機能語を予測しながらマッチングすることにより,効率的な処理を行うことができる.次に,この機能語予測CYK法にビームサーチを導入したアルゴリズムを提案する.また,機能語を効率良く予測するための正規文法(機能語オートマトン)を導入する.これは,従来の文節処理に用いられてきた有限オートマトンと同じものが使用できるため,文節内文法での各種の制約が利用できる.ビームサーチと機能語オートマトンの導入によって,非終端記号数の増加に伴う記憶容量および計算量の増加を抑えることができる.このビームサーチを用いた機能語予測CYK法と,文節検出+統語処理の2段階の認識方式との比較実験を行った結果,計算量・精度ともに機能語予測CYK法が優れていることがわかった.

著者

山崎 泰弘 若原 恭

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会 通信ソサイエティマガジン (ISSN:21860661)

巻号頁・発行日

vol.2010, no.14, pp.14_70-14_73, 2010

著者

明畠 利樹 山崎 憲一

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:18804535)

巻号頁・発行日

vol.J100-D, no.11, pp.907-916, 2017-11-01

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高速不揮発性メモリ(NVM)の開発が順調に進めば,従来のDRAMとハードディスクが全てNVMに置き換えられる可能性がある.本論文では,そのようなアーキテクチャの計算機を想定する.NVM上に置かれたデータは,電源喪失などの障害が起きても保持されるが,そのデータを再利用することは現在のプログラム言語では想定されておらず,問題が生じる.また,データ更新中に障害が起きた場合には,データが矛盾状態になるという問題もある.本研究で提案するライブラリは,NVM上のデータにグローバルな名前を付けることで,後での再実行でもそのデータを再利用することを可能とする.また,障害に対するデータの一貫性保持のための原子的更新の機能を有する.特に実装上の課題としては,メモリキャッシュのためにデータがNVMに確実に書き出されないという問題がある.これを解決した上で原子的更新を実装するために,ソフトウェアトランザクショナルメモリと類似の実装方法を提案する.本論文では,以上についての設計と実装について述べたのち,実験等により提案を評価する.

著者

石渕 久生 中理 達生 中島 智晴

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

電子情報通信学会論文誌 D (ISSN:09151915)

巻号頁・発行日

vol.J83-D1, no.10, pp.1097-1108, 2000-10-25

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本研究では,繰返し囚人のジレンマ(IPD:Iterated Prisoner's Dilemma)ゲームを行うプレーヤが格子世界内に存在するような空間型IPDゲームにおける隣接プレーヤ間での信頼関係の表現方法を提案する.各プレーヤは隣接するプレーヤとのみIPDゲームを行い,遺伝的アルゴリズムにより戦略進化を行う.各プレーヤの適応度関数は,そのプレーヤの利得と対戦相手の利得との加重和により定義される.対戦相手の利得に関する重みは対戦相手から協調行動が得られた場合に増加し,裏切られた場合に減少する.正の重みは対戦相手への思いやりを表し,負の重みは敵対心を表す.通常のIPDゲームでは,対戦相手の利得に関する重みはゼロである.本研究では,空間型IPDゲームにおける戦略進化に重みの更新メカニズムを組み込むことにより,隣接プレーヤとの信頼関係の動的な変動を定量的に表現することを試みる.

著者

Zhangjie FU Xingming SUN Qi LIU Lu ZHOU Jiangang SHU

出版者

The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers

雑誌

IEICE TRANSACTIONS on Communications (ISSN:09168516)

巻号頁・発行日

vol.E98-B, no.1, pp.190-200, 2015-01-01

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Cloud computing is becoming increasingly popular. A large number of data are outsourced to the cloud by data owners motivated to access the large-scale computing resources and economic savings. To protect data privacy, the sensitive data should be encrypted by the data owner before outsourcing, which makes the traditional and efficient plaintext keyword search technique useless. So how to design an efficient, in the two aspects of accuracy and efficiency, searchable encryption scheme over encrypted cloud data is a very challenging task. In this paper, for the first time, we propose a practical, efficient, and flexible searchable encryption scheme which supports both multi-keyword ranked search and parallel search. To support multi-keyword search and result relevance ranking, we adopt Vector Space Model (VSM) to build the searchable index to achieve accurate search results. To improve search efficiency, we design a tree-based index structure which supports parallel search to take advantage of the powerful computing capacity and resources of the cloud server. With our designed parallel search algorithm, the search efficiency is well improved. We propose two secure searchable encryption schemes to meet different privacy requirements in two threat models. Extensive experiments on the real-world dataset validate our analysis and show that our proposed solution is very efficient and effective in supporting multi-keyword ranked parallel searches.