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計算折り紙の行列表現論及びその表現の圏論視点での研究

Research Project

Project/Area Number 22K13951
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 12030:Basic mathematics-related
Research InstitutionSeikei University

Principal Investigator

賈 伊陽  成蹊大学, 理工学部, 助教 (30912977)

Project Period (FY) 2022-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2024: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Keywords計算折り紙 / 圏論 / 平坦折り / 層論
Outline of Research at the Start

本研究課題では、計算折り紙の一般的な表現理論及びその表現の圏論視点での研究を行う。目的は次の二つである。一つ目の目的は、折り紙の各時点の状態及び状態遷移の両方を行列で表現する手法を提供し、それに基づき、計算折り紙の一般的な表現理論に発展させることである。二つ目の目的は、この表現理論を圏論視点から認識し、折り紙の表現が量子理論に関わるHilbert空間の圏とどのように繋がっているかを明らかにすることである。

Outline of Annual Research Achievements

最近の研究では、平坦折り問題に対する新しい数学的アプローチを開発しました。このアプローチは、抽象代数と圏論を基にし、新しい数学的ツールを用いて折り紙の折りたたみ状態を表現する方法を提案しています。具体的には、ブール行列の使用から始まり、圏の構築、半束構造の導入、グロタンディーク位相の構築に至るまで、多岐にわたる進展がありました。これらの成果は折り紙の数理モデリングの新しい展望を開き、さらに圏論やホモロジー理論との関連性を明らかにしました。
平坦折り紙の研究においては、面の重なり順を基にした一意な折り畳み状態の識別、自然に定義される半順序の存在、そしてデカルト圏としての証明可能な圏構造の構築、ヘティング代数構造の開発があります。これらの研究は、圏論という抽象的な「言語」を実用的な問題解決に応用する新しい道を示しています。
2023年度の主要な出版物:
1.Jia, Yiyang, Jun Mitani, and Ryuhei Uehara. "Clarifying the Difference between Origami Fold Models by a Matrix Representation: Discrete and Computational Geometry, Graphs, and Games." Thai Journal of Mathematics 21.4 (2023): 1061-1079.
2.Jia, Yiyang, and Jun Mitani. "Making strip folding a monoidal category." JP Journal of Algebra, Number Theory and Applications 61.1 (2023): 1-18.
3.Jia, Yiyang, and Jun Mitani. "ORDER THEORY IN STRIP FOLDING." JP Journal of Algebra, Number Theory and Applications 62.1 (2023): 13-34.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

これまでの進展として、平坦折り紙の研究においては、面の重なり順を基にした一意な折り畳み状態の識別、自然に定義される半順序の存在、そしてデカルト圏としての証明可能な圏構造の構築、ヘティング代数構造の開発があることを証明しました。

Strategy for Future Research Activity

今後は、折り紙と数学、特に圏論との関連性をさらに深掘りし、これまでの研究成果を基に新たな問題設定に取り組みます。数学的構造トポスや関連理論との関連性を研究し、さらに、平坦折りの代数的構造がもたらす計算上の利点を探求し、数学理論のさらなる応用を目指します。
また、他研究者との共同研究をさらに推進し、異分野の専門家との協力を積極的に図ります。これにより、折り紙の数理モデルに関する多角的な視点を取り入れ、研究の質と影響力を向上させることを目指します。

Report

(2 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • Research Products

    (14 results)

All 2024 2023 2022

All Journal Article (6 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] Clarifying the Difference between Origami Fold Models by a Matrix Representation: Discrete and Computational Geometry, Graphs, and Games.2023

    • Author(s)
      Jia Yiyang, Mitani Jun, Uehara Ryuhei
    • Journal Title

      Thai Journal of Mathematics

      Volume: 21 Pages: 1061-1079

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] MAKING STRIP FOLDING A MONOIDAL CATEGORY2023

    • Author(s)
      Jia Yiyang、Mitani Jun
    • Journal Title

      JP Journal of Algebra, Number Theory and Applications

      Volume: 61 Issue: 1 Pages: 1-18

    • DOI

      10.17654/0972555523008

    • Related Report
      2023 Research-status Report 2022 Research-status Report
  • [Journal Article] ORDER THEORY IN STRIP FOLDING2023

    • Author(s)
      Jia Yiyang, Mitani Jun
    • Journal Title

      JP Journal of Algebra, Number Theory and Applications

      Volume: 62 Pages: 13-34

    • DOI

      10.17654/0972555523019

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Journal Article] Logical Matrix Representations in Map Folding2022

    • Author(s)
      JIA Yiyang、MITANI Jun、UEHARA Ryuhei
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      Volume: E105.A Issue: 10 Pages: 1401-1412

    • DOI

      10.1587/transfun.2021EAP1165

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • Year and Date
      2022-10-01
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] CATEGORY OF STRIP FOLDING IN TERMS OF A BOOLEAN MATRIX REPRESENTATION2022

    • Author(s)
      Jia Yiyang、Mitani Jun
    • Journal Title

      JP Journal of Algebra, Number Theory and Applications

      Volume: 58 Pages: 19-36

    • DOI

      10.17654/0972555522032

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Journal Article] Categorical Description of Simple-Folding a Map2022

    • Author(s)
      Jia Yiyang、Zhao Yan、Zhang Chao
    • Journal Title

      Advances in Transdisciplinary Engineering

      Volume: 20 Pages: 38-45

    • DOI

      10.3233/atde220006

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 平坦折りのデカルト閉圏構造2024

    • Author(s)
      賈伊陽, 三谷純
    • Organizer
      日本応用数理学会 第20回研究部会連合発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 対角線格子パターンにおける外周部重なり順の判定問題2023

    • Author(s)
      賈伊陽, 三谷純
    • Organizer
      第35回 折り紙の科学・数学・教育研究集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 平坦折りの抽象代数学観点からの再認識2023

    • Author(s)
      賈伊陽
    • Organizer
      MIMS現象数理学拠点共同研究集会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Strip folding as Boolean matrix algebra and its Categorical Meanings2023

    • Author(s)
      Yiyang Jia, Jun Mitani
    • Organizer
      ICIAM 2023 TOKYO
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地図折りの表現および圏構造2023

    • Author(s)
      賈伊陽, 三谷純
    • Organizer
      日本応用数理学会 第19回 研究部会連合発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 地図折りの表現および圏構造2023

    • Author(s)
      賈伊陽, 三谷純
    • Organizer
      日本応用数理学会 2022年度 研究部会連合発表会
    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Presentation] A transformation from map folding to Boolean matrix algebra2022

    • Author(s)
      Yiyang Jia, Thomas C Hull
    • Organizer
      JCDCGGG2022
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 地図折りに基づくブール行列演算子代数の構築2022

    • Author(s)
      賈伊陽, 三谷純
    • Organizer
      日本応用数理学会 2022年度 年会
    • Related Report
      2022 Research-status Report

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Published: 2022-04-19   Modified: 2024-12-25  

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