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基盤的な数値数式融合計算における数値的安定性と数学的安定性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 15K00016
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 情報学基礎理論
研究機関神戸大学

研究代表者

長坂 耕作  神戸大学, 人間発達環境学研究科, 准教授 (70359909)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 中途終了 (2019年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2019年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2018年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2017年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2016年度: 2,210千円 (直接経費: 1,700千円、間接経費: 510千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワードアルゴリズム / 数式処理 / 最大公約因子 / 近似最大公約因子 / 近似GCD / 数値・数式融合計算 / 構造化行列
研究成果の概要

数値数式融合計算は,代数的に表現された問題に対して,誤差を含む場合や,数値的な方法により厳密な問題を解く場合に用いられる。本研究課題では,多くの問題に対するアルゴリズムにおいて必要とされる基盤的な数値数式融合計算に関して,数値的安定性と数学的安定性の両面から研究を行った。成果として,既知の近似GCDアルゴリズムの多様な組み合わせにより,精度や速度の面で劇的な改善が可能であること示し,そのソフトウェアを公開した。また,パラメータを含む場合への拡張や,それらの近似無平方分解への適用を行った。

研究成果の学術的意義や社会的意義

数値数式融合計算を含む計算機代数分野は,計算機に直接数学の問題を解かせる場合に必要とされ,理工系分野の理論研究から実践現場までの幅広い領域において必要不可欠なツールとなっている。本研究課題では,多様なアルゴリズムが存在する近似GCDに対し,統一した枠組みを用意することで比較検討やさらなる効率化を可能とさせたこと,工学的な設計などに表れる設計パラメータを含んだままの問題に適用可能な,パラメータを含むGCD計算アルゴリズムを提案したこと,などにより必要不可欠なツールの機能を大きく拡張した意義をもつ。

報告書

(5件)
  • 2019 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Parametric Greatest Common Divisors using Comprehensive Groebner Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Nagasaka Kosaku
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2017 ACM on International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation

      巻: - ページ: 341-348

    • DOI

      10.1145/3087604.3087621

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 近似GCDアルゴリズムの性能評価と選択基準2018

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      第27回日本数式処理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] GCDと関連研究の整理(1)2018

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      ワークショップ「GCD and related topics」
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 近似GCDの枠組みでの近似無平方分解2018

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      研究集会 Computer Algebra - Theory and its Applications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] パラメータを伴う最大公約因子計算における停止性2017

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      日本数式処理学会合同分科会
    • 発表場所
      京都大学産連本部東京日本橋サテライトオフィス(東京都・中央区)
    • 年月日
      2017-01-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] STLN-GCDの実装とその性能評価について2017

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      第26回 日本数式処理学会大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 近似GCDアルゴリズムの新たな組み合わせ2017

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      研究集会 Computer Algebra - Theory and its Applications
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Parametric Greatest Common Divisors using Comprehensive Groebner Systems2017

    • 著者名/発表者名
      Kosaku Nagasaka
    • 学会等名
      ISSAC 2017 (International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation, 2017)
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パラメータを含んだ多項式の最大公約因子の計算法2016

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      研究集会 Computer Algebra and Related Topics
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都府・京都市)
    • 年月日
      2016-12-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Seeking Better Algorithms for Approximate GCD2016

    • 著者名/発表者名
      Kosaku Nagasaka
    • 学会等名
      International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation, ISSAC2016 (Poster Presentations)
    • 発表場所
      Waterloo(Canada)
    • 年月日
      2016-07-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Approximate GCD and Its Implementations2016

    • 著者名/発表者名
      Kosaku Nagasaka
    • 学会等名
      Milestones in Computer Algebra, MICA2016
    • 発表場所
      Waterloo(Canada)
    • 年月日
      2016-07-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 近似GCDの大規模実験とExQRGCDの性能向上について2016

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      第25回 日本数式処理学会大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県・福岡市)
    • 年月日
      2016-06-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 近似GCDにおける逐次的なQR分解法とその実装について II2015

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      RIMS研究集会 Computer Algebra and Related Topics
    • 発表場所
      京都大学 北部総合教育研究棟 益川ホール(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-12-02
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 近似GCDにおける逐次的なQR分解法とその実装について2015

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      RIMS共同研究 数式処理研究の新たな発展
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所 110号室(京都府・京都市)
    • 年月日
      2015-08-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 近似GCD向けChasingアルゴリズム改良の試み2015

    • 著者名/発表者名
      長坂耕作
    • 学会等名
      第24回 日本数式処理学会大会
    • 発表場所
      筑波大学 情報メディアユニオン メディアホール(茨城県・つくば市)
    • 年月日
      2015-06-05
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [備考] LIBSNAP

    • URL

      http://wwwmain.h.kobe-u.ac.jp/~nagasaka/research/snap/

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書 2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2021-02-19  

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