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2015 Fiscal Year Research-status Report

ランダムグラフとパーシステントホモロジー

Research Project

Project/Area Number 26610025
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

白井 朋之  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (70302932)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 平岡 裕章  東北大学, AIMR, 准教授 (10432709)
樋口 雄介  昭和大学, 教養部, 講師 (20286842)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywordsパーシステントホモロジー / ランダム複体 / エルデシュ・レンニランダムグラフ / リニアル・メシュラム複体 / ランダムセル複体
Outline of Annual Research Achievements

パーシステントホモロジーは2000年頃から応用分野を中心にデータ解析の手法の一つとして使われて始めた比較的新しい理論である.複体の増大列(フィルトレーション)に対して定義されるパーシステントホモロジー論を調べることによりホモロジー類のみならずその時間的な発展を詳しく理解することができる.点データからはある手続きでフィルトレーションを構成することにより,点データの位相的性質を調べることが可能である.データ解析であらわれるデータにはノイズが入っているのでランダム点データを取り扱うことになる.ランダムな点データに対してはランダムなフィルトレーションが対応するため,本研究ではランダムフィルトレーションの研究を行っている.26年度はランダム複体のパーシステント図における一般論と特にエルデシュ・レンニランダムグラフの拡張であるリニアル・メシュラム複体のパーシステント図の汎関数の研究を行ったが,27年度はその研究を踏まえてランダムベルヌイセル複体についてその全域非輪体とパーシステント図における生存時間の和についての研究を行った.ランダムベルヌイセル複体はd次元格子上のベルヌイボンドパーコレーションの問題の自然な複体への拡張で,d次元格子スケルトンに(d-1)-単体をランダムに貼ったものである.ベルヌイボンドパーコレーションでこれまで知られている結果を拡張するためには,まず問題設定自身を適切に行う必要がある.今年度の研究ではその設定をするための準備的な研究として,ランダムベルヌイセル複体とランダムクラスター測度とのカップリングについての考察および相関不等式についての考察を行った.特に高次元のパーコレーションの適切な問題設定とその解決は今後の研究に重要な意味を持つことが期待される.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

リニアル・メシュラム複体の場合について行ったパーシステントホモロジーの平均生存時間についての考察をクリーク複体過程に対して行ったが現在の所最善の結果には到達していない.そのかわり視点をかえてランダムセル複体について考察を行ないその平均生存時間については最善の結果を得たため.

Strategy for Future Research Activity

クリーク複体のパーシステントホモロジーに関しては引き続き研究を行なう.またこれまで得られたランダム抽象単体複体に対する研究により得られた知見を利用して,幾何学的ランダムグラフや幾何学的ランダム複体に対するパーシステントホモロジー(パーシステント図)に対する解析を行う予定である.

  • Research Products

    (3 results)

All 2015

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 2 results)

  • [Journal Article] ランダム複体とパーシステントホモロジー2015

    • Author(s)
      白井朋之
    • Journal Title

      京都大学数理解析研講究録

      Volume: 1986 Pages: 55ー70

    • Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ランダム複体とパーシステントホモロジー2015

    • Author(s)
      白井朋之
    • Organizer
      平成27年度RIMS共同研究「デザイン,符号,グラフおよびその周辺」
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所
    • Year and Date
      2015-07-08 – 2015-07-10
    • Invited
  • [Presentation] Persistent homology and minimum spanning acycle for random simplicial complexes2015

    • Author(s)
      Tomoyuki Shirai
    • Organizer
      Group Representations in Dynamical Systems and Geometry
    • Place of Presentation
      CIRM, Marseille, France
    • Year and Date
      2015-07-03 – 2015-07-03
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2017-01-06  

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