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ランダム性と学習の理論による実効的閉次数構造の解明

Research Project

Project/Area Number 10J03737
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field General mathematics (including Probability theory/Statistical mathematics)
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

木原 貴行  東北大学, 大学院・理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2010 – 2011
Project Status Completed (Fiscal Year 2011)
Budget Amount *help
¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Fiscal Year 2011: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2010: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Keywords計算可能性理論 / 計算可能解析学 / アルゴリズム学習理論 / 数理論理学 / 記述集合論 / 実数の集合論 / ランダムネス / コルモゴロフ複雑性 / 計算可能性解析学 / 計算論的学習理論 / 極限再帰性 / 連続体論
Research Abstract

本年は,実効的閉集合(計算可能実連続関数の零点集合)の計算不可能性構造,幾何学的構造,測度論的性質,学習理論の間の相互関係に関する研究を行った.
1. 位相空間上の極限学習の力学的モデルに関する研究を行い,その直観主義論理(ハイティング代数)的帰結に関して調査を行った.この方法論の下で,排中律,二重否定除去,ド・モルガンの法則の算術的階層の分析を行い,これによって不連続な実函数の分類が可能であることを示した.この観点は,実函数論や記述集合論においてよく知られているベール第一類関数の分類法である振動階数・収束階数・分離階数の超限階層などとは真に異なる本質的に新しい観点を与えている.加えて,既知の超限階層に比べ,ディリクレの函数を初めとする,解析学の著名な反例が,不連続函数の階層の如何なる位置に停むかに対して,より明確な知見を与えている.これらの一連の結巣は,直観主義論理の研究が,実解析などの"古典論理上のZFC集合論に基づく通常の数学"にさえ応用可能であることを明らかにするものである.
2. 不連続函数の持つ"計算能力"に対する,位相空間論的分析を与えた.まず「レイヤー稠密数」という計算位相不変量を導入し,これによって実函数の"計算能力"の分類を行った.この観点の下で,ポパー的学習可能な不連続函数(科学哲学におけるカール・ポパーの反証可能性原理に基づく仮説構築によって極限的に習得可能な実函数)の"計算能力"の限界を導いた.
3. ランダムネスの理論への応用として,実数の集合の測度論的性質と整数列のランダム性に関する未知の繋がりを発見した.1919年,ポレルはルベーグ測度零であるよりも更に強い性質として,強零性という概念を導入している.筆者は,強零性概念を実効化し,これがコルモゴロフ複雑性の増大度によって捉えられることを発見した.

Report

(2 results)
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (21 results)

All 2012 2011 2010 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (17 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] A hierarchy of immunity and density for sets of reals2012

    • Author(s)
      Takayuki Kihara
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 7318

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Effectively strong nullness and effectively closed sets2012

    • Author(s)
      Kojiro Higuchi, Takayuki Kihara
    • Journal Title

      Lecture Notes in Computer Science

      Volume: 7318

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 連続体の計算可能性理論2011

    • Author(s)
      木原貴行
    • Journal Title

      京都大学数理解析研究所講究録

      Volume: 1729 Pages: 48-66

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Degrees of discontinuity : the emergence of nonuniform computability theory2012

    • Author(s)
      木原貴行
    • Organizer
      日本数学会2012年度年会
    • Place of Presentation
      東京理科大学(東京都)
    • Year and Date
      2012-03-26
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] A hierarchy of nonuniformly computable discontinuous functions and semi-constructive principles2012

    • Author(s)
      Takayuki Kihara
    • Organizer
      Kyoto Symposium on Computable Analysis 2012
    • Place of Presentation
      京都産業大学(京都府)
    • Year and Date
      2012-02-25
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] The inner structures of Turing upward closures2012

    • Author(s)
      Takayuki Kihara
    • Organizer
      Workshop on Proof Theory and Computability Theory 2012
    • Place of Presentation
      晴海グランドホテル(東京都)
    • Year and Date
      2012-02-22
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Topological aspects of the degrees of difficulty of Pi-0-1 classes2011

    • Author(s)
      Takayuki Kihara
    • Organizer
      The twelfth Asian Logic Conference
    • Place of Presentation
      Victoria University of Wellington (New Zealand)
    • Year and Date
      2011-12-16
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] The first step into an ocean of trees2011

    • Author(s)
      木原貴行
    • Organizer
      数学基礎論若手の会2011
    • Place of Presentation
      大阪府羽衣青少年センター(大阪府)
    • Year and Date
      2011-12-10
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Counterexamples in computable continuum theory2011

    • Author(s)
      Takayuki Kihara
    • Organizer
      Dagstuhl Seminar "Computing with Infinite Data : Topological and Logical Foundations"
    • Place of Presentation
      Schloss Dagstuhl (Germany)
    • Year and Date
      2011-10-11
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 単連結空間における計算可能性と不可能性2011

    • Author(s)
      木原貴行
    • Organizer
      日本数学会2011年度秋季総合分科会
    • Place of Presentation
      信州大学(長野県)
    • Year and Date
      2011-09-29
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] The fine structures inside degree spectra2011

    • Author(s)
      Takayuki Kihara
    • Organizer
      証明論と計算論研究集会
    • Place of Presentation
      首都大学東京(東京都)
    • Year and Date
      2011-09-12
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Mass problems, constructivism, and learnability2011

    • Author(s)
      Takayuki Kihara
    • Organizer
      Colloquium on Mathematical Logic
    • Place of Presentation
      University of Amsterdam (Nederland)
    • Year and Date
      2011-07-07
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Mass problems and relative learnability2011

    • Author(s)
      Takayuki Kihara
    • Organizer
      Computability in Europe 2011 : Models of Computation in Context
    • Place of Presentation
      Sofia University (Bulgaria)
    • Year and Date
      2011-06-29
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Incomputability of simply connected planar continua2011

    • Author(s)
      Takayuki Kihara
    • Organizer
      Computability in Europe 2011 : Models of Computation in Context
    • Place of Presentation
      Sofia University (Bulgaria)
    • Year and Date
      2011-06-29
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      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] 単連結空間における計算可能性と不可能性2011

    • Author(s)
      木原貴行
    • Organizer
      日本数学会2011年度年会
    • Place of Presentation
      早稲田大学
    • Year and Date
      2011-03-21
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Degrees of difficulty of disjunctions2011

    • Author(s)
      木原貴行
    • Organizer
      証明論と計算論の数理科学への展開
    • Place of Presentation
      岩沼屋、宮城県
    • Year and Date
      2011-02-21
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] デンドロイドを紙に細字で描くとき2010

    • Author(s)
      木原貴行
    • Organizer
      数学基礎論若手の会2010
    • Place of Presentation
      愛知県青年の家
    • Year and Date
      2010-11-19
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Pi01閉集合とその生成子2010

    • Author(s)
      木原貴行
    • Organizer
      日本数学会2010年度秋季総合分科会
    • Place of Presentation
      名古屋大学
    • Year and Date
      2010-09-23
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Incomputability phenomena of Pi01 continua in R^22010

    • Author(s)
      木原貴行
    • Organizer
      RIMS共同研究:形式体系と計算理論,京都大学数理解析研究所
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所
    • Year and Date
      2010-09-14
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      2010 Annual Research Report
  • [Presentation] Medvedev and Muchnik degrees of Pi01 classes with incomplete c.e.filters2010

    • Author(s)
      木原貴行
    • Organizer
      Computability in Europe 2010
    • Place of Presentation
      University of the Azores, Portugal
    • Year and Date
      2010-07-02
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Remarks]

    • URL

      http://researchmap.jp/kihara/

    • Related Report
      2011 Annual Research Report

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Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

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