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Construction of Consistent Computational Geometry in Discrete Spaces

Research Project

Project/Area Number 23K20372
Project/Area Number (Other) 20H04143 (2020-2023)
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeMulti-year Fund (2024)
Single-year Grants (2020-2023)
Section一般
Review Section Basic Section 60010:Theory of informatics-related
Research InstitutionKwansei Gakuin University

Principal Investigator

徳山 豪  関西学院大学, 工学部, 教授 (40312631)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 全 眞嬉  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (80431550)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2024)
Budget Amount *help
¥17,420,000 (Direct Cost: ¥13,400,000、Indirect Cost: ¥4,020,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2023: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2022: ¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2021: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Fiscal Year 2020: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000)
Keywords計算幾何学 / アルゴリズム / グラフィクス / ディスクレパンシー / 離散幾何学 / 理論計算機科学
Outline of Research at the Start

本研究の目的は、直線族に対して与えられている整合的なデジタル化の公理と理論を拡張し、平面上の曲線族、更には空間内の曲線族に対する
理論を与えることである。研究の主体は数学的な理論研究であり、最も重要なのは適切な数学的定式化を与えることである。更にその定式化から生じる理論的な上界および下界の導出を行う。ここでは、ディスクレパンシーの低い点列の構成という、計算幾何学の主問題に強く関連し、様々な深い数理的な手法の導入の可能性と必要性を有している。数学的な研究は、海外研究協力者と共に、徳山が主導する。理論の実証のための実験は、関西学院大学および東北大学の大学院学生を指導して行う。

Outline of Annual Research Achievements

ディジタル空間における整合性を持つディジタル直線族および曲線族の構築アルゴリズムを、ディジタル線分族および疑似直線族と呼ばれる曲線分の族に拡張した。また、ディジタル直線族の3次元空間への拡張を行い、ディスクレパンシー理論における新しい数学的成果を発見し、それを用いることにより、3次元の離散空間における、公理的な整合性を持つ幾何学の構築における限界と可能性について新しい理論構築を行った。更に、掛谷問題と呼ばれる図形の配置問題に対して、群論的な観点を導入することにより、新たな進展を得ることができた。これらの成果は論文発表の欄に記載するように、国際的な論文誌への掲載やハンガリーにおける国際学会での招待講演などとして高く評価されている。
また、関連して、計算幾何学の分野の成果のデータサイエンスへの応用研究を大学院学生を中心に実施し、国内研究会では、成果発表した学生が3件の奨励賞の表彰を受けている。
その他に、2022年度には,本科研費を用いてISAAC国際会議に参加し、その運営会議においてアジア太平洋地区におけるアルゴリズム理論の今後の方針について議論をおこない、計画を立案した。
一部の研究を2023年度に繰越したが、繰越期間内に2件の国際会議発表(WAAC2023,2023年7月開催)を行った。また、Korean Workshop on Computational Geometry(2023年6月2-6,タイ)に参加し、計算幾何学における新たな問題の提案を行うとともに、20名の国内外の研究者と研究討論を行った。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

理論的な成果は目的通りあげられており、研究発表は、ジャーナル論文3件、国際会議論文6件、国際会議基調講演1件であり、国内での研究会等でも順調に研究発表を行っている。COVID19の関係で、2020年から2022年まで国際交流が対面でできず、海外の研究協力者との共同研究は一部滞ったが、2023年度には再開し、国際ワークショップの開催等もできている。従っておおむね順調であると考えている。

Strategy for Future Research Activity

繰越があったため、2024年度の推進計画を記載する。2024年度は最終年度になる。そのため、2022年度に日本で開催予定であったが延期になったAAAC(Asian Association on Algorithms and Computation)を大阪において5月31日と6月1日に主催し、海外の研究協力者や若手研究者との討論や共同研究を推進する。それによって、本研究課題の今後の発展に向けてのプラン作りを行う。また、国際会議SOCG(2024年6月アテネ開催)国際会議ISAAC(2024年12月開催)に参加し、国際的な研究分野の発展の企画を行う。

Report

(3 results)
  • 2022 Annual Research Report
  • 2021 Annual Research Report
  • 2020 Annual Research Report
  • Research Products

    (34 results)

All 2023 2022 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (16 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 4 results) Presentation (13 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 2 results) Book (1 results)

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    • Author(s)
      Chiu Man-Kwun、Korman Matias、Suderland Martin、Tokuyama Takeshi
    • Journal Title

      Discrete & Computational Geometry

      Volume: 68 Issue: 3 Pages: 902-944

    • DOI

      10.1007/s00454-021-00349-6

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    • Author(s)
      Luis Barba, Otfried Cheong, Michael Gene Dobbins, Rudolf Fleischer, Akitoshi Kawamura, Matias Korman, Yoshio Okamoto, Janos Pach, Yuan Tang, Takeshi Tokuyama, Sander Verdonschot:
    • Journal Title

      Journal of Computational Geoetry

      Volume: 13-1 Pages: 1-12

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Weight balancing on boundaries2022

    • Author(s)
      Luis Barba, Otfried Cheong, Michael Gene Dobbins, Rudolf Fleischer, Akitoshi Kawamura, Matias Korman, Yoshio Okamoto, Janos Pach, Yuan Tang , Takeshi Tokuyama, Sander Verdonschot
    • Journal Title

      Journal of Computational Geometry

      Volume: 13-1 Pages: 1-12

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    • Author(s)
      Takeshi Tokuyama, Ryo Yoshimura
    • Journal Title

      STACS 2022, LIPICS lecture notes

      Volume: 219

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    • Author(s)
      Mook Kwon Jung, Sang Duk Yoon, Hee-Kap Ahn, Takeshi Tokuyama.
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      The 23rd Japan Korea Joint Workshop on Algorithms and Computation
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    • Author(s)
      Mook Kwon Jung, Sang Duk Yoon, Hee-Kap Ahn, Takeshi Tokuyama
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    • Author(s)
      藤原直紀、徳山豪
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      藤原直紀 徳山豪
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      情報処理学会第85回全国大会講演論文集
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    • Author(s)
      Chiu Man-Kwun、Korman Matias、Suderland Martin、Tokuyama Takeshi
    • Organizer
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  • [Book] Beyond Planar Graphs2020

    • Author(s)
      Seokhee Hong, Takeshi Tokuyama
    • Total Pages
      265
    • Publisher
      Springer Verlag
    • ISBN
      9789811565328
    • Related Report
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URL: 

Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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