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点配置の距離構造に着目した極値組合せ論の研究

Research Project

Project/Area Number 22K03402
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 InstitutionShiga University

Principal Investigator

篠原 雅史  滋賀大学, 教育学系, 教授 (70432903)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 須田 庄  防衛大学校(総合教育学群、人文社会科学群、応用科学群、電気情報学群及びシステム工学群), 総合教育学群, 准教授 (30710206)
野崎 寛  愛知教育大学, 教育学部, 准教授 (80632778)
Project Period (FY) 2022-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2025: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2024: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords距離集合 / Erdos distance problem / 格子 / 平面上の点配置 / Erdos distances problem / 極値組合せ論 / 代数的組合せ論 / 点の配置問題 / 擬ユークリッド空間 / 極値組み合わせ論 / 距離構造
Outline of Research at the Start

よい点配置において,正八面体や立方体のように,現れる距離の自乗比が簡単な整数の比(1:2 や 1:2:3)で表されたり,正五角形や正十二面体のように,二次体の元として表されたりすることがある.よい点配置に現れる距離の値の代数的性質を用いてよい配置を特徴付けることが本研究の特色である.
エルデシュは平面上の n 点の点配置に現れる距離の個数は cn/sqrt(log n) より大きくなると予想した.先に述べた手法を用いて,この問題へアプローチすることが本研究の最大の目標である.

Outline of Annual Research Achievements

正方格子と正三角格子それぞれにおける代表的な無限系列について、その漸近挙動を考察した。ここで、平面上の点配置に対し、頂点数を n、現れる距離の種類を k で表すことにする。n=10^8 では、距離の種類の割合は正三角格子の方が約 68% 少なくなることが確認できた(Erdos-Fishburn (1996) により、n=10^3 くらいで約 74% であることが知られていた)。本研究においては、この「隙間」が非常に重要な意味を持つ。さらに、ここまでの計算を通じて、三角格子の場合の距離の種類の対数型近似に対する Landau-Ramanujan 型定数についても、ある程度捕まえられるようになった。この内容含めて、応用数学研究交流会や早稲田組合せ論セミナーなどで講演を行った。
また、正三角形やパスなど特定の部分構造を含むよい距離集合についても考察を行った。そのような点配置に対して、強い制約付きであれば格子上の点配置に限られることがわかった。
高次元の点配置について、ペテルセングラフの自己同型群に着目して、対応する 5 次元点配置やその部分構造に関する考察を行った。このことについて、数理情報科学さくらセミナーで講演を行った。
昨年度から準備を重ねていた Minimal representations of graphs from the Seidel switching of the Johnson or Hamming graphs について議論を行い、投稿直前の段階に至っている。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

今年度は大きな結果をあげることができなかったが、研究テーマが少しずつじっくりと時間をかける必要がある問題であると考えているため、焦らずに取り組んでいきたいと考えている。

Strategy for Future Research Activity

小さいな点配置から出発し、正三角格子や正方格子に制限したなかでの最良な点配置を分類する。これまで、格子上の良い例の構成に関する研究はあるが、「分類」という観点での結果は知られていない。代表的な無限系列に対して、距離の個数の上界、下界について考察する。また、正三角格子や正方格子に対して、その階層構造に着目し殻を加えていったときの距離の種類の増加の仕方を考察する。
一方で、自然な制約のもとで、平面上の点配置が格子上にのることがいえないか模索する。

Report

(3 results)
  • 2024 Research-status Report
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (20 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (8 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 5 results) Presentation (12 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Embedding Dimensions of Matrices Whose Entries are Indefinite Distances in the Pseudo-Euclidean Space2024

    • Author(s)
      Nozaki Hiroshi、Shinohara Masashi、Suda Sho
    • Journal Title

      Bulletin of the Iranian Mathematical Society

      Volume: 50 Issue: 1

    • DOI

      10.1007/s41980-023-00842-z

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Spherical designs and modular forms of the $$D_4$$ lattice2023

    • Author(s)
      Hirao Masatake、Nozaki Hiroshi、Tasaka Koji
    • Journal Title

      Research in Number Theory

      Volume: 9 Issue: 4 Pages: 77-77

    • DOI

      10.1007/s40993-023-00479-1

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] On the multiplicities of digraph eigenvalues2023

    • Author(s)
      Gavrilyuk Alexander L.、Suda Sho
    • Journal Title

      Linear Algebra and its Applications

      Volume: 673 Pages: 101-137

    • DOI

      10.1016/j.laa.2023.04.008

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Rationality of the inner products of spherical s-distance t-designs for t≧2s-2, s≧32022

    • Author(s)
      Boyvalenkov Peter、Nozaki Hiroshi、Safaei Navid
    • Journal Title

      Linear Algebra and its Applications

      Volume: 646 Pages: 107-118

    • DOI

      10.1016/j.laa.2022.03.028

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On the spectrum and linear programming bound for hypergraphs2022

    • Author(s)
      Sebastian M. Cioaba, Jack H. Koolen, Masato Mimura, Hiroshi Nozaki, and Takayuki Okuda
    • Journal Title

      European Journal of Combinatorics

      Volume: 104 Pages: 103535-103535

    • DOI

      10.1016/j.ejc.2022.103535

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Q-polynomial coherent configurations2022

    • Author(s)
      Suda Sho
    • Journal Title

      Linear Algebra and its Applications

      Volume: 643 Pages: 166-195

    • DOI

      10.1016/j.laa.2022.02.009

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      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Square (1,-1)-matrices with large determinants and near-Hadamard matrices2022

    • Author(s)
      K. Momihara, S. Suda, Q. Xiang
    • Journal Title

      Linear Algebra and its Applications

      Volume: 654 Pages: 28-55

    • DOI

      10.1016/j.laa.2022.08.028

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On a class of optimal constant weight ternary codes2022

    • Author(s)
      Kharaghani Hadi、Suda Sho、Zaitsev Vlad
    • Journal Title

      Designs, Codes and Cryptography

      Volume: 91 Issue: 1 Pages: 45-54

    • DOI

      10.1007/s10623-022-01096-2

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Erdos distinct distances problem と関係する格子予想について2024

    • Author(s)
      篠原雅史
    • Organizer
      早稲田組合せ論セミナー
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      篠原雅史
    • Organizer
      立命館大学確率論数理ファイナンス量子ウォークセミナー
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  • [Presentation] 距離集合における格子予想2024

    • Author(s)
      篠原雅史
    • Organizer
      応用数学交流研究会2025(冬)
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  • [Presentation] ペテルセングラフに対応する5次元の多面体2024

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      篠原雅史
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      数理情報科学さくらセミナー2025
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      2024 Research-status Report
  • [Presentation] 距離集合における格子予想と関係する小さな例について2023

    • Author(s)
      篠原雅史
    • Organizer
      数理情報科学さくらセミナー2024
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 距離集合における格子予想について2023

    • Author(s)
      篠原雅史
    • Organizer
      応用数学合同研究集会2023
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 距離集合に関する分類問題と格子予想について2023

    • Author(s)
      篠原雅史
    • Organizer
      2023大分宮崎整数論研究集会
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  • [Presentation] よい距離集合の分類問題について2023

    • Author(s)
      篠原雅史
    • Organizer
      応用数学交流研究会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] Uniqueness of the D4 root system as tight antipodal spherical {10, 4, 2}-design2023

    • Author(s)
      Hiroshi Nozaki
    • Organizer
      Sphere packings, coverings, and spherical codes
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      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 高次元の点配置と距離集合2023

    • Author(s)
      篠原雅史
    • Organizer
      数理情報科学さくらセミナー
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 4-(11,5,1) デザインに関係するアソシエーション・スキームの一意性2023

    • Author(s)
      須田庄, A. L. Gavrilyuk
    • Organizer
      日本数学会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] Bounds for sets with few distances distinct modulo a prime ideal2022

    • Author(s)
      野崎寛
    • Organizer
      第38回代数的組合せ論シンポジウム
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      2022 Research-status Report
    • Invited

URL: 

Published: 2022-04-19   Modified: 2025-12-26  

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