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On the Study of Symbolic-Numeric Computation Using Randomized and/or Approximation Algorithms

Research Project

Project/Area Number 21K11760
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 60010:Theory of informatics-related
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

Sekigawa Hiroshi  東京理科大学, 理学部第一部応用数学科, 教授 (00396178)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords数値数式融合計算 / 近似アルゴリズム / 多項式の合成 / メビウス変換 / 凸結合 / ボロノイ図 / 計算機代数 / 計算幾何 / 乱択アルゴリズム / 多項式 / 方程式
Outline of Research at the Start

数値数式融合計算は、信頼性の高い計算法である数式処理を基本とし、部分的に、柔軟で効率がよい計算法である数値計算を利用した、信頼性、柔軟性、効率性を合わせ持つ計算法である。その中でもとくに柔軟性を重視した計算法に対して、アルゴリム中に確率的な振る舞いを導入したり、近似解を求めたりすることでさらに効率を向上させる研究を行う。主な計算対象は、実数あるいは複素数の係数に誤差を含む多項式、通信時の誤りなどで0と1が入れ替わった、係数が0と1のみの多項式などである。

Outline of Final Research Achievements

Symbolic-numeric computation is a computing methodology that has high reliability of symbolic computation, and efficiency and flexibility of numeric computation. We carried out research on efficient symbolic-numeric computation utilizing approximation algorithms. Our main results are algorithms computing approximate decomposition of polynomials and their application for polynomial evaluation. Some other results include an algorithm to compute the nearest convex combination of Moebius transformations for a given linear combination of them and an algorithm to find the sites of a given Vonoroi diagram whose sites are unknown.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

計算機により数学的な計算を行う代表的な方法には数値計算と数式処理の二つがあり、この二つの方法は長所、短所が相補的である。そこで、数式処理に数値計算の手法や考え方をうまく利用し、数式処理と数値計算の長所を合わせもつ数値数式融合計算という計算方法が研究されている。本研究の成果は数値数式融合計算の効率化、新しい利用法であり、様々な分野における数学的な計算への利用が期待できる。

Report

(4 results)
  • 2023 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2024 2023 2022 2021

All Journal Article (5 results) (of which Open Access: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results) Presentation (11 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] 合成で表現可能な最近接多項式を求める近似アルゴリズム2024

    • Author(s)
      関川浩
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 30 Pages: 53-56

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Journal Article] マンハッタン距離ボロノイ図からの母点探索2023

    • Author(s)
      山中悠輔、武田渉、関川浩
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 2255 Pages: 174-183

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Open Access
  • [Journal Article] An Approximation Algorithm for the Nearest Decomposable Polynomial in the Hamming Distance2023

    • Author(s)
      Hiroshi Sekigawa
    • Journal Title

      ACM Communications in Computer Algebra

      Volume: 57 Issue: 3 Pages: 119-122

    • DOI

      10.1145/3637529.3637532

    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 合成で表現可能な最近接多項式2023

    • Author(s)
      関川浩
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 29 Pages: 37-40

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] メビウス変換の凸結合2021

    • Author(s)
      若菜魁、関川浩
    • Journal Title

      数式処理

      Volume: 27 Pages: 45-48

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 数値数式融合計算2024

    • Author(s)
      関川浩
    • Organizer
      日本数学会2024年度年会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 二変数多項式の近似decompositionとその応用2024

    • Author(s)
      徳田陸成、武田渉、関川浩
    • Organizer
      Risa/Asir Conference 2024
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 合成で表現可能な最近接多項式を求める近似アルゴリズム2023

    • Author(s)
      関川浩
    • Organizer
      第32回日本数式処理学会大会
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] An approximation algorithm for the nearest decomposable polynomial in the Hamming distance2023

    • Author(s)
      Hiroshi Sekigawa
    • Organizer
      48th International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation (ISSAC2023)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 因数分解を利用した多変数多項式のdecomposition2023

    • Author(s)
      徳田陸成、武田渉、関川浩
    • Organizer
      RIMS 共同研究(公開型)Computer Algebra―Foundations and Applications
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
  • [Presentation] 多項式の合成による表現2023

    • Author(s)
      関川浩
    • Organizer
      Risa/Asir Conference 2023
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 合成で表現可能な最近接多項式2022

    • Author(s)
      関川浩
    • Organizer
      第31回日本数式処理学会大会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マンハッタン距離ボロノイ図の母点探索2022

    • Author(s)
      山中悠輔、武田渉、関川浩
    • Organizer
      日本応用数理学会2022年度年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] マンハッタン距離ボロノイ図からの母点探索2022

    • Author(s)
      山中悠輔、武田渉、関川浩
    • Organizer
      RIMS 共同研究(公開型)Computer Algebra―Foundations and Applications
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 有限体上の多項式のdecomposition2022

    • Author(s)
      関川浩
    • Organizer
      Risa/Asir Conference 2022
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] The nearest function represented by a convex combination of given functions with constraints2021

    • Author(s)
      Hiroshi Sekigawa
    • Organizer
      26th Conference on Applications of Computer Algebra (ACA2021)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2025-01-30  

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