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3次元剛性の組合せ構造の解明と剛性判定のアルゴリズムの開発

Research Project

Project/Area Number 10J04561
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Fundamental theory of informatics
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

谷川 眞一  京都大学, 数理解析研究所, 助教

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Fiscal Year 2011: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords剛性理論 / 組合せ剛性 / マトロイド / Lamanの定理 / 木分割
Research Abstract

発表論文1では,一般剛性の研究において広く知られているLamanの定理とTayの定理の拡張を行った.高次元グラフの一般剛性の組合せ的特徴付けは未解決な問題であるが,剛体棒構造モデルと呼ばれる特殊なモデルにおいては,その一般剛性の組合せ的性質がTayによって解明されている.我々はこの剛体棒構造モデルに対して,境界付きの場合を考えTayの定理の拡張を行った.外部との接続関係に幾何的な縮退がある場合においてもTayの定理が自然に拡張可能であることを証明した.高次元における幾何学的縮退を取り扱った研究はこれまで殆ど無く,本研究は目標である高次元一般剛性の特徴付けに対して,重要な考察を与えている.
また上記剛性定理の証明のために,グラフの根付き木分割問題に取り組んだ.グラフの木分割定理の一般化として,各頂点への接続にマトロイド独立性制約が付与された特殊な根付き木分割が可能であるための必要十分条件の導出に成功した.この成果はグラフ理論・組合せ最適化分野で広く知られたNash-Williamsの森分割定理の一般化となっており,それ自体興味深い成果であると考えられる.
発表研究2では,周期無限フレームワークの剛性の研究を行った.上記のTayの定理を周期無限剛体構造に拡張し,接続関係を素現する有限グラフの特徴付けに成功した.この結果は,今後の3次元結晶構造の剛性の解明の基礎理論として重要であると考えられる.
発表研究3では,グラフの連結性とそのメディアルグラフの疎性や大域剛性の関係を解明した.その結果を利用しGraver, Servatius and Servatiusによる剛性サーキットのハミルトンパスへの分割可能性に関する予想を反証することに成功した.

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (4 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (9 results)

  • [Journal Article] Periodic Body-bar Frameworks2012

    • Author(s)
      Ciprian Borecia, Ileana Streinu, Shin-ichi Tanigawa
    • Journal Title

      Proc.28th Annual Symposium on Computational Geometry (SoCG2012)

      Volume: (掲載決定)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sparsity and connectivity of medial graphs : concerning two edge-disjoint Hamiltonian paths in planar rigidity circuits2012

    • Author(s)
      Shuji Kijima, Shin-ichi Tanigawa
    • Journal Title

      Discrete Mathematics

      Volume: (掲載決定) Issue: 16 Pages: 2466-2472

    • DOI

      10.1016/j.disc.2012.04.013

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rooted-tree Decompositions with Matroid Constraints and Infinitesimal Rigidity of Frameworks with Boundaries2011

    • Author(s)
      Naoki Katoh, Shin-ichi Tanigawa
    • Journal Title

      arXiv : 1109.0787v1

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Journal Article] A rooted-forest partition with uniform vertex demand

    • Author(s)
      Naoki Katoh, Shin-ichi Tanigawa
    • Journal Title

      Journal of Combinatorial Optimization

      Volume: (掲載確定)

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] グラフの剛性判定問題2012

    • Author(s)
      谷川眞一
    • Organizer
      第8回組合せ論若手研究集会
    • Place of Presentation
      慶応大学(招待講演)
    • Year and Date
      2012-02-22
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Rooted-tree decomposition with matroid constraints and the infinitesimal rigidity of framworks with boundary2011

    • Author(s)
      Shin-ichi Tanigawa
    • Organizer
      Workshop on Rigidity
    • Place of Presentation
      Fields Institute, Toronto(カナダ)
    • Year and Date
      2011-10-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Generic Rigidity Matroids with Dilworth Truncations2011

    • Author(s)
      Shin-ichi Tangawa
    • Organizer
      SIAM Conference on Optimization
    • Place of Presentation
      Darmstadt(ドイツ)
    • Year and Date
      2011-06-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Testing Algorithms for (k,C)-sparsity and (k,C)-edge-connected-orientability2011

    • Author(s)
      Shin-ichi Tanigawa
    • Organizer
      The 7th Hungarian-Japanese Symposium on Discrete Mathematics and Its Applications
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2011-05-11
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 剛性の組合せ論的特徴付け:Maxwell-Lamanの条件とその拡張2011

    • Author(s)
      谷川眞一
    • Organizer
      日本OR学会「画期における最適化研究部会(NEO)」
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      2011-02-22
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] A combinatorial characterization of a certain class of 3-dimensional rigidity matroids2010

    • Author(s)
      Shin-ichi Tanigawa
    • Organizer
      Kyoto Prize Satellite Workshop in Tokyo
    • Place of Presentation
      東京工業大学
    • Year and Date
      2010-11-18
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Infinitesimal rigidity of frameworks with external constraints2010

    • Author(s)
      Shin-ichi Tanigawa
    • Organizer
      The China-Japan Joint Conference on Computational Geometry, Graphs and Applications (CGGA 2010)
    • Place of Presentation
      中国・大連
    • Year and Date
      2010-11-05
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] 構造物の組合せ剛性:計数条件とグラフ分割2010

    • Author(s)
      谷川眞一
    • Organizer
      日本OR学会RAMPシンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2010-10-23
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Infinitesimal rigidity of panel-hinge frameworks2010

    • Author(s)
      Shin-ichi Tanigawa
    • Organizer
      London Mathematical Society Workshop : Rigidity of Frameworks and Applications
    • Place of Presentation
      イギリス・ランカスター
    • Year and Date
      2010-07-14
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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