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2016 Fiscal Year Research-status Report

剛性理論に基づくグラフ実現アルゴリズムの開発

Research Project

Project/Area Number 15K15942
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

谷川 眞一  京都大学, 数理解析研究所, 助教 (30623540)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywordsグラフの剛性 / 大域剛性 / 剛性マトロイド / 周期グラフ / 多面体
Outline of Annual Research Achievements

グラフの実現問題において解の一意性を保障するために基本的な問題であるグラフの大域剛性に関して以下の2つの重要な進展が得られた.

(1) 多面体の剛性はCauchyの剛性定理以降,常に剛性理論の中心的話題である.Cauchyの定理は単体的凸多面体の1-skeletonの剛性を主張しているが,Hendricksonによって凸多面体の1-skeletonは大域剛にはならないことが知られていた.この成果を背景にWhiteleyは単体的多面体に辺を挿入したモデルを考え,大域剛性が得られるための必要十分条件を予想した.本研究では,このWhiteley予想の肯定的解決に成功した.また同様の証明方法で,射影平面やトーラスの三角形分割が大域剛になるための必要十分条件を導出した.

(2) 有限グラフに関する最も基本的な定理としてJackson-Jordanによる2次元大域剛性の組合せ的特徴づけが知られている.近年,結晶構造などの同定問題を念頭に無限グラフの剛性に関する研究が盛んに行われており,Jackson-Jordanによる2次元大域剛性の組合せ的特徴づけ定理を無限周期グラフへと拡張することが重要な未解決問題として広く認識されていた.本研究では格子固定の条件の下,Jackon-Jordan の定理が無限周期グラフへと拡張可能であることを証明することに成功した.また系としてJackson-Jordan定理のトーラス空間への拡張が得られた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

大域剛性に関するWhiteley予想の解決など,具体的な理論成果が得られており,当初の目標通り研究が進展していると考えられる.

Strategy for Future Research Activity

当初の計画通りこれまでの2年間で得られた理論的成果を基礎に,グラフ実現アリゴリズムの設計と解析を行う.特にKrislock-Wolkowiczらのグラフ実現アリゴリズムに対する面的縮小アルゴリズムに対し剛性理論に基づく改良を行い,さらに一般の低階数半正定値計画問題への拡張を試みる.

Causes of Carryover

理論的研究が計画以上に進展し,論文執筆に集中するために,当初予定していた海外共同研究の研究打合せを延期することにしたため.

Expenditure Plan for Carryover Budget

当初の計画通り,海外共同研究の研究打合せのための旅費として利用する.

  • Research Products

    (10 results)

All 2017 2016 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Acknowledgement Compliant: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 2 results)

  • [Int'l Joint Research] Eotvos Lorand University/Budapest University of Technology(ハンガリー)

    • Country Name
      HUNGARY
    • Counterpart Institution
      Eotvos Lorand University/Budapest University of Technology
  • [Int'l Joint Research] Lancaster University(英国)

    • Country Name
      UNITED KINGDOM
    • Counterpart Institution
      Lancaster University
  • [Int'l Joint Research] CWI(オランダ)

    • Country Name
      NETHERLANDS
    • Counterpart Institution
      CWI
  • [Journal Article] Global Rigidity of Triangulations with Braces2017

    • Author(s)
      Tibor Jordan and Shin-ichi Tanigawa
    • Journal Title

      論文誌投稿済

      Volume: - Pages: -

    • Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] A structural characterization for certifying Robinsonian matrices2017

    • Author(s)
      Monique Laurent, Matteo Seminaroti, and Shin-ichi Tanigawa
    • Journal Title

      arXiv:1701.00806v1

      Volume: - Pages: -

    • Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] Global rigidity of periodic graphs under fixed lattice representations2016

    • Author(s)
      Viktoria Kaszanitzky, Bernd Schulze, and Shin-ichi Tanigawa
    • Journal Title

      arXiv:1612.01379v1

      Volume: - Pages: -

    • Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Singularity Degree of the Positive Semidefinite Matrix Completion Problem2016

    • Author(s)
      Shin-ichi Tanigawa
    • Organizer
      DIMACS Workshop on Distance Geometry
    • Place of Presentation
      New Brunswick, USA
    • Year and Date
      2016-07-29 – 2016-07-29
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] On the singularity degree of graphs2016

    • Author(s)
      Shin-ichi Tanigawa
    • Organizer
      20th Conference of the International Linear Algebra Society (ILAS)
    • Place of Presentation
      Leuven, Belgium
    • Year and Date
      2016-07-11 – 2016-07-15
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Singularity degree of graphs2016

    • Author(s)
      Shin-ichi Tanigawa
    • Organizer
      Lancaster rigidity meeting
    • Place of Presentation
      Lancaster, UK
    • Year and Date
      2016-06-07 – 2016-06-09
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Universal rigidity, singularity degree, and metric polytopes of signed graphs2016

    • Author(s)
      Shin-ichi Tanigawa
    • Organizer
      ICMS: Geometric rigidity theory and applications
    • Place of Presentation
      Edinburgh, UK
    • Year and Date
      2016-05-30 – 2016-06-03
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2018-01-16   Modified: 2022-02-21  

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