Hilbert's tenth problem and computability theory
| Project/Area Number |
20J23039
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| Research Category |
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Section | 国内 |
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| Review Section |
Basic Section 12030:Basic mathematics-related
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
湯山 孝雄 東京工業大学, 理学院, 特別研究員(DC1)
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| Project Period (FY) |
2020-04-24 – 2023-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2022)
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| Budget Amount *help |
¥2,500,000 (Direct Cost: ¥2,500,000)
Fiscal Year 2022: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2021: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2020: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
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| Keywords | 群の語の問題 / 形式言語理論 / Hilbertの第10問題 / 計算可能性理論 / Diophantus方程式 |
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| Outline of Research at the Start |
与えられたDiophantus方程式が整数解を持つか否かを判定する方法が存在するか否かを問うたHilbertの第10問題は1970年にMatiyasevichらによって解決された．ところが，整数解を有理数解に置き換えた同様の問題は50年経った今なお未解決のままである．本研究はこの問題の解決に向けて，従来の整数論的手法とは異なる視点として，計算可能性理論の手法を用いたアプローチを行うものである．
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| Outline of Annual Research Achievements |
令和4年度は前年度に引き続き，より広く「代数学と計算論の相互関係」という観点から，群の語の問題と形式言語理論の関係について研究を進めた．特に「語の問題が文脈自由言語であるような群は実質的自由群である」というMuller-Schupp定理の一般化を目指す方向で研究を進めた．正則言語や文脈自由言語などの基本的な言語クラスを含む形式言語クラスのうち，特に群オートマトンと呼ばれる概念によって定義される言語クラスに着目した.既存の言語クラスのいくつかは群オートマトンを用いて特徴付けられることが知られているので，これを用いて「語の問題が特定の形式言語クラスに属する群はどのようなものか」という従来のMuller-Schupp型の条件を「語の問題がGオートマトンで認識されるような群Hはどのようなものか」という条件に一般化した問いを考えた.これにより問題が「1つの群と1つの言語クラスの関係」から「2つ群の間の形式言語理論的な関係」へと帰着され，より代数的な考察を行うことが可能となった.この問題に関する既知の結果として，特に「群Gが自由アーベル群Z^nのとき，語の問題があるGオートマトンで受理される群Hは実質的自由アーベル群である」というElder-Kambites-Ostheimerの定理が知られていた．令和4年度の研究の成果として，彼らの定理のより単純かつ純粋に組合せ論的な証明を与えることができた．この結果は令和5年6月に行われる国際会議に論文として投稿し受理され，発表予定である．
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| Research Progress Status |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
令和4年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(3 results)
Research Products
(10 results)
