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平面上の幾何学的グラフの変形同値性とその周辺問題

研究課題

研究課題/領域番号 18K03390
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12030:数学基礎関連
研究機関横浜国立大学

研究代表者

中本 敦浩  横浜国立大学, 大学院環境情報研究院, 教授 (20314445)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2018年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード幾何学的グラフ / 三角形分割 / 四角形分割 / 螺旋度 / edge flip / 幾何学的四角形分割 / シュタイナー点 / 局所変形 / 平面グラフ / 対角変形 / 平面 / 射影平面 / 平面の点配置 / 変形 / 同値性
研究成果の概要

平面上の点集合Sに対して,Sを頂点集合とし,各辺が直線分のグラフを考える.特に,Sの凸包が外領域の境界で,各有限面が四角形のものをSの幾何学的四角形分割という.簡単な条件を課せば,Pは四角形分割可能となるが,Sの2つの四角形分割がedge flipという局所変形で移り合うかどうかは未解決である.一方,Sの三角形分割に関する同様の問題はさまざまなことが知られている.
本研究では,点集合Sの幾何学的四角形分割に焦点をあて,それらが局所変形で互いに移り合うかという問題や,その周辺にあるさまざまな問題にについて考える.

研究成果の学術的意義や社会的意義

上記の問題設定に対して,本研究では,平面の必ずしも凸でない多角形Pの内部に直線分を加えて得られるPの幾何学的四角形分割を考える.どんなPも幾何学的四角形分割を持つとは限らないが,私たちはPの螺旋度という概念を定義し,Pの四角形分割可能性を螺旋度を用いて記述した.一方,変形による同値性の結果は得られたが,最良とはならなかった.
これらの問題は,組合せ的な設定では簡単に解決できるものであるが,幾何学的な制約が問題を難しくする.このように.組合せ論と幾何学の間には興味深い問題が多く存在し,これらの問題がその一例となっている.これらの解決により,両分野が大きく発展することが期待される.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 2件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件、 招待講演 11件) 図書 (2件)

  • [国際共同研究] Universidad de Sevilla(スペイン)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Flippable edges in triangulations on surfaces2023

    • 著者名/発表者名
      D. Ikegami and A. Nakamoto
    • 雑誌名

      Discuss. Math. Graph Theory

      巻: 42 号: 4 ページ: 1041-1059

    • DOI

      10.7151/dmgt.2377

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Y-equivalence and rhombic realization of projective-planar quadrangulations2021

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamoto and Y. Omizo
    • 雑誌名

      Discrete Appl. Math.

      巻: 299 ページ: 98-112

    • DOI

      10.1016/j.dam.2021.04.026

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quadrangulations of a Polygon with Spirality2021

    • 著者名/発表者名
      Hidaka Fumiya、Matsumoto Naoki、Nakamoto Atsuhiro
    • 雑誌名

      Graphs and Combinatorics

      巻: 37 号: 5 ページ: 1905-1912

    • DOI

      10.1007/s00373-021-02346-1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diagonal flips in plane graphs with triangular and quadrangular faces2020

    • 著者名/発表者名
      N. Matsumoto, A. Nakamoto and S. Negami20
    • 雑誌名

      Discrete Appl. Math.

      巻: 283 ページ: 292-305

    • DOI

      10.1016/j.dam.2020.01.007

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] N-flips in triangulations with two odd degree vertices2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Asayama, R. Matsukawa, N. Matsumoto and A. Nakamoto
    • 雑誌名

      Graphs Combin. 36 (2020), 469--490

      巻: 36 号: 3 ページ: 469-490

    • DOI

      10.1007/s00373-019-02130-2

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Rhombus tilings of an even-sided polygon and quadrangulations on the projective plane2020

    • 著者名/発表者名
      H. Hamanaka, A. Nakamoto and Y. Suzuki
    • 雑誌名

      Graphs Combin. 36 (2020), 561\UTF{2013}571.

      巻: 36 号: 3 ページ: 561-571

    • DOI

      10.1007/s00373-020-02137-0

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Extension to 3-colorable triangulations on surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamoto, K. Noguchi and K. Ozeki
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Discrete Mathematics

      巻: 33 号: 3 ページ: 1390-1414

    • DOI

      10.1137/17m1135505

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Book embedding of graphs on the projective plane2019

    • 著者名/発表者名
      K. Ozeki, A. Nakamoto and T. Nozawa
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Discrete Mathematics

      巻: 33 号: 4 ページ: 1801-1836

    • DOI

      10.1137/16m1076174

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spanning bipartite quadrangulations of even triangulations2018

    • 著者名/発表者名
      Nakamoto Atsuhiro、Noguchi Kenta、Ozeki Kenta
    • 雑誌名

      Journal of Graph Theory

      巻: 90 号: 3 ページ: 267-287

    • DOI

      10.1002/jgt.22400

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Grunbaum colorings of even triangulations on surfaces2018

    • 著者名/発表者名
      Michal Kotrbcik, Naoki Matsumoto, Bojan Mohar, Atsuhiro Nakamoto, Kenta Noguchi, Kenta Ozeki, Andrej Vodopivec
    • 雑誌名

      Journal of Graph Theory

      巻: 87 号: 4 ページ: 475-491

    • DOI

      10.1002/jgt.22169

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A note on two geometric paths with few crossings for points labeled by integers in the plane2018

    • 著者名/発表者名
      A. Nakamoto, Y. Oda, T. Yamashita and M. Watanabe
    • 雑誌名

      Discrete Math.

      巻: 341 号: 4 ページ: 1109-1113

    • DOI

      10.1016/j.disc.2017.10.021

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generating even triangulations on the torus2018

    • 著者名/発表者名
      N. Matsumoto, A. Nakamoto, T. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Discrete Math.

      巻: 341 号: 7 ページ: 2035-2048

    • DOI

      10.1016/j.disc.2018.04.002

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generating even triangulations on the Klein bottle2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Asayama, N. Matsumoto and A. Nakamoto
    • 雑誌名

      Graphs Combin.

      巻: 34 号: 4 ページ: 727-757

    • DOI

      10.1007/s00373-018-1909-5

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 3-dynamic coloring of planar triangulations2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Asayama, Y. Kawasaki, S-J, Kim, A. Nakamoto, and K. Ozeki
    • 雑誌名

      Discrete Math.

      巻: 341 号: 11 ページ: 2988-2994

    • DOI

      10.1016/j.disc.2018.07.020

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Flip distance of triangulations on surfaces2022

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      ICON SMART 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geometric quadrangulations with spirality2022

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      Joint Mathematical Meetings 2022
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coloring quadrangulations on the projective space2022

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      Workshop on Graph Coloring and Related Topics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geometric quadrangulations with spirality2022

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      YNU-PSU Joint Mathematical Seminar,
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Spanning quadrangulations in even triangulations of the projective place2021

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      8th European Congress of Mathematics (On-line)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spanning quadrangulations in triangulations2021

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      Joint Mathematics Meetings (American Mathematical Society, On-line)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Flip distance of triangulations on surfaces2021

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      Workshop "Graph Theory for Combinatorial Reconfiguration" (On-line)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 閉曲面の三角形分割のFlip distanceについて2021

    • 著者名/発表者名
      中本敦浩
    • 学会等名
      RIMS共同研究「グラフの局所構造の制限が与える不変量への影響」
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 曲面上のグラフの彩色について2020

    • 著者名/発表者名
      中本敦浩
    • 学会等名
      RIMS 共同研究「組合せ最適化セミナー」(オンライン)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Vertex-face structures in quadrangulations on surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      The 9th Slovenian Conference on Graph Theory
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Coloring triangulations, even triangulations and quadrangulations on surfaces2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      Cycle and Coloring 2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Geometric quadrangulations on the plane2019

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      The 2nd East Asia Workshop on Extremal and Structural Graph Theory
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 多角形の幾何学的四角形分割について2018

    • 著者名/発表者名
      中本敦浩
    • 学会等名
      日本数学会応用数学分科会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Geometric quadrangulations of a polygon2018

    • 著者名/発表者名
      Atsuhiro Nakamoto
    • 学会等名
      Discrete Mathematics Days 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] ガイダンス離散数学2023

    • 著者名/発表者名
      中本敦浩,小関健太
    • 総ページ数
      224
    • 出版者
      サイエンス社
    • ISBN
      9784781915692
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [図書] 曲面上のグラフ理論2021

    • 著者名/発表者名
      中本敦浩,小関健太
    • 総ページ数
      204
    • 出版者
      サイエンス社
    • ISBN
      9784781915302
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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