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整化可能な代数構造の代数的グラフ理論による特徴付け及び分類

Research Project

Project/Area Number 21K03344
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 12030:Basic mathematics-related
Research InstitutionHiroshima Institute of Technology

Principal Investigator

谷口 哲至  広島工業大学, 工学部, 准教授 (90543728)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 宗政 昭弘  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (50219862)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,030,000 (Direct Cost: ¥3,100,000、Indirect Cost: ¥930,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
Keywords代数的組合せ論 / 代数的グラフ理論 / スペクトラルグラフ理論 / デザイン理論 / 符号理論 / 整格子
Outline of Research at the Start

近年,情報系領域ではビッグデータを扱う。例えばGoogle検索システムにおいては,webページ間のリンクを辺とするグラフの隣接行列に起因するGoogle行列を用いてページの順位を決定している。
「カッツの太鼓の問題」で知られる様に,一般に太鼓の音(スペクトル)から太鼓の形(構造)を決定する事は極めて難しい。固有値を制限すれば構造も限定的になる。先行研究で,最小固有値の制限によるグラフの分類・特徴付けが行われてきた。本研究は,固有値から得られる代数構造(整格子)のある分解に起因するホフマングラフの分解理論を用いて,グラフや代数構造の解明を目的とする。

Outline of Annual Research Achievements

グラフの空間埋込から得られる情報で、格子の生成系を与える。そこに最小固有値を関連付けることで、(最小固有値が-n以上のグラフから得られる)n-格子の概念が生まれる。本研究では、最小固有値が-3以上のグラフから得られる3-格子と呼ばれる特殊な構造に関する未解決問題に取り組むものである。
この問題は、グラフ理論における基礎的な概念である固有値(特に最小固有値)と、複雑な構造を持つ3-格子(Root格子の一般化)を結びつけるもので、その関連性を解明することは、グラフ理論、格子理論、符号理論の発展に大きく貢献すると考えられる。
その後の研究は困難を極めた。通常3-格子はRoot格子よりも複雑な構造をしており、解析は困難を極め、Root格子の研究で見られるような分類問題は困難と考えられる。既存の手法では限界があり、先行研究が少ないこの問題に対して、独自の視点からアプローチを試みる必要があると感じる。具体的には、ある3-格子の構造に注目し、詳細分析を試みたところ、あるデザインが関与していることを突き止めることができた。
そのデザインについては、デザイン理論の観点から様々な研究成果がでており、そこに記述されている手法などの調査・利用を行うことで、さらなる詳細分析を試みた。デザイン理論による格子の研究はあるものの、その内容は3-格子よりももっと抽象的な内容であり、条件を絞った3-格子の解明には成果としてものたりないものとなる。それ故に独自の視点からアプローチが必要だと考えられる。
それ故に、これまでいくつかの重要な補題を発見したものの、目をつけている3-格子の構造の説明には、まだ大きな課題がいくつか残ったままであり、解明には至っていない。

Report

(3 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report

Research Products

(7 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 5 results)

  • [Presentation] Hoffman graphs and Integral lattices2023

    • Author(s)
      Tetsuji Taniguchi
    • Organizer
      the 10th Slovenian Conference on Graph
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 辺符号グラフのライングラフとその最小固有値による表現2023

    • Author(s)
      谷口哲至
    • Organizer
      早稲田大学(談話会)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 辺符号グラフのライングラフとその最小固有値による表現2023

    • Author(s)
      谷口哲至
    • Organizer
      近畿大学(談話会)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Hoffman Graph2023

    • Author(s)
      Tetsuji Taniguchi
    • Organizer
      Catch-all Mathematical Colloquium of Japan
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] グラフの固有値とライングラフの一般化 ~ グラフに意味のある分解を与えてみよう ~2022

    • Author(s)
      谷口哲至
    • Organizer
      日 本数学会 2022 年度年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] グラフの固有値とライングラフの一般化2022

    • Author(s)
      谷口哲至
    • Organizer
      日本数学会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] 整化可能な整格子2021

    • Author(s)
      谷口哲至
    • Organizer
      代数的組合せ論シンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report

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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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