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包括的グレブナー基底系による限量子消去の効率化

研究課題

研究課題/領域番号 17K12642
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 情報学基礎理論
研究機関九州大学 (2019-2020)
東京理科大学 (2017-2018)

研究代表者

深作 亮也  九州大学, 数理学研究院, 助教 (40778924)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード限量子消去 / 包括的グレブナー基底系 / パラメータ付き多項式イデアル / 計算機代数 / 数式処理 / ホップ分岐 / 計算代数 / 包括的グレブナー基底 / グレブナー基底 / 限量子消去法 / 効率化 / 飽和イデアル / 数式処理システム / 実閉体 / エルミート二次形式 / アルゴリズム
研究成果の概要

限量子消去法は与えられた一階述語論理式と等価で、限量子がついた変数を含まない論理式を計算する。本研究課題では等式制約を多く含む一階述語論理式に対する限量子消去を効率化するため「包括的グレブナー基底系による限量子消去法」の効率化を目指し、パラメータを含む零次元飽和イデアル計算を効率化する手法を提案し、パラメータを含む零次元根基イデアルのエルミート二次形式を零次元イデアルの計算なしで計算する手法を提案した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一階述語論理式の記述能力は高く、数学だけでなく物理・工学などで発生する多くの数理問題や数理モデルを正確に表現できる。そうした一階述語論理式から、限量子を消去した、等価な論理式を計算する限量子消去法は、数理問題や数理モデルに対する正確かつ簡略化された表現を与え、問題やモデルの本質を明らかにする。等式制約は不等式制約に比べて強い制約を持っていることから数理問題や数理モデルの本質となっている場合も多いため、等式制約の多い一階述語論理式に対する効率化は重要である。

報告書

(5件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 2017 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 6件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] On parametric border bases2020

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sato, Hiroshi Sekigawa, Ryoya Fukasaku, Katsusuke Nabeshima
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science

      巻: 11989 ページ: 10-15

    • DOI

      10.1007/978-3-030-43120-4_2

    • ISBN
      9783030431198, 9783030431204
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On Multivariate Hermitian Quadratic Forms2019

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Fukasaku, Hidenao Iwane, Yosuke Sato
    • 雑誌名

      Mathematics in Computer Science

      巻: 13 号: 1-2 ページ: 79-93

    • DOI

      10.1007/s11786-018-0387-8

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On Continuity of the Roots of a Parametric Zero Dimensional Multivariate Polynomial Ideal2018

    • 著者名/発表者名
      Sato Yosuke、Fukasaku Ryoya、Sekigawa Hiroshi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2018 ACM on International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation

      巻: 2018 ページ: 359-365

    • DOI

      10.1145/3208976.3209004

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On Multivariate Hermitian Quadratic Forms2018

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Fukasaku, Hidenao Iwane and Yosuke Sato
    • 雑誌名

      Mathematics in Computer Science

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Can an A.I. win a medal in the mathematical olympiad? Benchmarking mechanized mathematics on pre-university problems2018

    • 著者名/発表者名
      Takuya Matsuzaki, Hidenao Iwane, Munehiro Kobayashi, Yiyang Zhand, Ryoya Fukasaku, Jumma Kudo, Hirokazu Anai, and Noriko H. Arai
    • 雑誌名

      AI Communications

      巻: 印刷中

    • NAID

      120006517663

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On continuity of the roots of a parametric zero dimensional multivariate polynomial ideal2018

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sato, Ryoya Fukasaku and Hiroshi Sekigawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation (ISSAC) 2018

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On Multivariate Hermitian Quadratic Forms2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Fukasaku and Hidenao Iwane
    • 雑誌名

      Book of Abstracts, 23rd Conference on Applications of Computer Algebra

      巻: - ページ: 222-223

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On Real Roots Counting for Non-radical Parametric Ideals2017

    • 著者名/発表者名
      Fukasaku Ryoya、Sato Yosuke
    • 雑誌名

      Proceedings of Mathematical Aspects of Computer and Information Sciences - 7th International Conference, MACIS 2017, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 10693 ページ: 258-263

    • DOI

      10.1007/978-3-319-72453-9_18

    • ISBN
      9783319724522, 9783319724539
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] 包括的グレブナー基底系を利用した限量子消去における包括的グレブナー基底系計算2017

    • 著者名/発表者名
      深作 亮也,岩根 秀直,佐藤 洋祐
    • 雑誌名

      数式処理

      巻: 23 (2) ページ: 116-119

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 不等式制約をもつ論理式に対する包括的グレブナー基底系を利用した限量記号消去の出力の簡単化2017

    • 著者名/発表者名
      岩根 秀直,深作 亮也,佐藤 洋祐
    • 雑誌名

      数式処理

      巻: 23 (2) ページ: 120-123

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 不等式制約をもつ論理式に対する包括的グレブナー基底系を利用した限量記号消去の出力の簡単化2017

    • 著者名/発表者名
      岩根 秀直,深作 亮也,佐藤 洋祐
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2019 ページ: 124-142

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 飽和イデアル計算なしのCGS-QE2017

    • 著者名/発表者名
      深作 亮也,岩根 秀直,佐藤 洋祐
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2019 ページ: 113-123

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] On Possible Use of Quantifier Elimination Software in Upper Secondary Mathematics Education2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sato and Ryoya Fukasaku
    • 雑誌名

      Proceedings of the 22nd Asian Technology Conference in Mathematics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] 重複ホップ分岐が発生するようなパラメータ条件の計算アルゴリズム2020

    • 著者名/発表者名
      深作亮也
    • 学会等名
      日本数式処理学会第29回大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 単純ホップ分岐判定法の実装2020

    • 著者名/発表者名
      深作亮也,田島慎一
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)Computer Algebra Theory and its Applications
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] On Parametric Border Bases2019

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sato, Hiroshi Sekigawa, Ryoya Fukasaku, Katsusuke Nabeshima
    • 学会等名
      Mathematical Aspects of Computer and Information Sciences - 8th International Conference, MACIS 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On Continuity of the Roots of a Parametric Zero Dimensional Multivariate Polynomial Ideal2018

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Fukasaku
    • 学会等名
      International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 実限量子消去とその応用について2018

    • 著者名/発表者名
      深作亮也
    • 学会等名
      応用特異点論研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On continuity of the roots of a parametric zero dimensional multivariate polynomial ideal2018

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sato, Ryoya Fukasaku and Hiroshi Sekigawa
    • 学会等名
      the International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation (ISSAC) 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 根基イデアルに対するエルミート二次形式について2017

    • 著者名/発表者名
      深作亮也
    • 学会等名
      日本数式処理学会第26回大会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] On multivariate Hermitian quadratic forms2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Fukasaku and Hidenao Iwane
    • 学会等名
      23rd Conference on Applications of Computer Algebra
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] CGBとCGSの入門2017

    • 著者名/発表者名
      深作亮也
    • 学会等名
      平成29 年度RIMS共同研究(グループ型) 数式処理の新たな発展-その最新研究と他分野との連携-
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パラメータ付き非根基イデアルに対するエルミート二次形式について2017

    • 著者名/発表者名
      深作亮也
    • 学会等名
      平成29 年度RIMS共同研究(グループ型) 数式処理の新たな発展-その最新研究と他分野との連携-
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] On Real Roots Counting for Non-radical Parametric Ideals2017

    • 著者名/発表者名
      Ryoya Fukasaku and Yosuke Sato
    • 学会等名
      7th International Conference on Mathematical Aspects of Computer and Information Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On Possible Use of Quantifier Elimination Software in Upper Secondary Mathematics Education2017

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sato and Ryoya Fukasaku
    • 学会等名
      the 22nd Asian Technology Conference in Mathematics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] 限量子消去プログラムCGSQE公開ページ

    • URL

      http://www.rs.tus.ac.jp/fukasaku/software/CGSQE-2018/

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2017-04-28   更新日: 2022-01-27  

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