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実験計算量理論の確立と展開

研究課題

研究課題/領域番号 18K11152
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60010:情報学基礎論関連
研究機関群馬大学

研究代表者

天野 一幸  群馬大学, 情報学部, 教授 (30282031)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
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)
キーワード計算量理論 / 計算複雑さ / P vs. NP問題 / 回路計算量 / 計算機援用 / しきい値回路 / 計算複雑性理論 / 論理回路 / 多数決関数 / 整数複雑さ / 下界 / 多項式しきい値関数 / 論理関数 / 離散構造 / 充足可能性問題 / 数理計画 / しきい値論理回路 / 実験数学 / 整数計画 / 閾値回路
研究成果の概要

さまざまな計算モデルに対して,所望の計算を実現するのに必要なリソースを見積もる手法の開発を目指す問題は,その重要さに反して,新たな進展を得ることが難しいテーマでもある.これに対し,研究代表者がこれまで追求してきた,計算機を用いた解析を積極的に取り入れるアプローチを,実験計算量理論と名付け,そのより広範な適用を目指し研究を行った.その結果,特に,段数の小さな論理回路モデルに対して,新たな回路の構成や,回路サイズの上下界に対する,数多くの重要な進展を得ることに成功した.これらの成果は,本研究が追及してきたアプローチにより初めて可能となったものが多く,その広い有効性が確認できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

近年の計算機の高速化は著しいが,要求される計算の大規模化はこれを上回るスピードで進んでいる.それゆえ,これら計算の効率化の限界点を明らかにすることのできる手法の開発は非常に重要である.本研究では,このような計算量理論分野のさまざまな問題に対して,計算機による大規模計算による解析を中核的に含む手法を追求し,その広範な有用性を確認することができた.また,得られた成果の多くは,その核心的部分に,人間には着想困難な発見が含まれるものとなっており,計算機と人間の協調による数学の更なる発展をも予感させるものである.

報告書

(7件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 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 2024 2023 2022 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 3件)

  • [雑誌論文] Lower Bounds on the PTF Weight of ODD-MAXBIT Function2023

    • 著者名/発表者名
      AMANO Kazuyuki
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E106.A 号: 9 ページ: 1189-1190

    • DOI

      10.1587/transfun.2022DML0003

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2023-09-01
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Depth-Three Circuits for Inner Product and Majority Functions,2023

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano
    • 雑誌名

      Leibniz International Proceedings in Informatics (LIPIcs), Proc. of ISAAC 2023

      巻: 283

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Escape from the Room2022

    • 著者名/発表者名
      Kimura Kento、Amano Kazuyuki、Nakano Shin-ichi
    • 雑誌名

      Proceedings of COCOON 2022, LNCS

      巻: 13595 ページ: 232-241

    • DOI

      10.1007/978-3-031-22105-7_21

    • ISBN
      9783031221040, 9783031221057
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Integer Complexity and Mixed Binary-Ternary Representation2022

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano
    • 雑誌名

      Proceedings of ISAAC 2022, LIPIcs

      巻: 248

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the Minimum Number of Pieces for Two-Dimensional Anti-Slide Using T-Tetrominoes2021

    • 著者名/発表者名
      KIMURA Kento、AMANO Kazuyuki、ARAKI Tetsuya
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E104.D 号: 3 ページ: 355-361

    • DOI

      10.1587/transinf.2020FCP0007

    • NAID

      130007993186

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2021-03-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Approximation Algorithm for the 2-Dispersion Problem2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano and Shin-ichi Nakano
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Information and Systems

      巻: E103.D 号: 3 ページ: 506-508

    • DOI

      10.1587/transinf.2019FCP0005

    • NAID

      130007804167

    • ISSN
      0916-8532, 1745-1361
    • 年月日
      2020-03-01
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Size of Depth-Two Threshold Circuit for Inner Product Mod 2 Function2020

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano
    • 雑誌名

      LNCS (Proc. of 14th Int. Conf. on Language and Automata Theory, LATA 2020)

      巻: 12038 ページ: 235-247

    • DOI

      10.1007/978-3-030-40608-0_16

    • ISBN
      9783030406073, 9783030406080
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On XOR Lemmas for the Weight of Polynomial Threshold Functions2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano and Shoma Tate
    • 雑誌名

      Information and Computation

      巻: 269 ページ: 104439-104439

    • DOI

      10.1016/j.ic.2019.104439

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Number of p4-tilings by an N-omino2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano and Yoshinobu Haruyama
    • 雑誌名

      International Journal of Computational Geometry and Applications (IJCGA)

      巻: 29-1 号: 01 ページ: 3-19

    • DOI

      10.1142/s0218195919400016

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depth Two (<i>n</i>-2)-Majority Circuits for <i>n</i>-Majority2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano and Masafumi Yoshida
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E101.A 号: 9 ページ: 1543-1545

    • DOI

      10.1587/transfun.E101.A.1543

    • NAID

      130007479524

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2018-09-01
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Depth Two Majority Circuits for Majority and List Expanders2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano
    • 雑誌名

      LIPIcs (Leibniz International Proceedings in Informatics)

      巻: 117

    • DOI

      10.4230/LIPICS.MFCS.2018.81

    • 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
  • [学会発表] GAを用いたコンテナ積み込み問題の解探索に対するACOによる後処理手法2024

    • 著者名/発表者名
      影山 祥,荒木 徹也,天野 一幸
    • 学会等名
      2023 年度電子情報通信学会東京支部学生会研究発表会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Knights Exchange Puzzleの一般化に関する研究2023

    • 著者名/発表者名
      田島 大也,天野 一幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会 東京支部学生会 研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 1次元セルオートマトンのルール30の解析2023

    • 著者名/発表者名
      内田 明良,天野 一幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会 東京支部学生会 研究発表会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 2x2x1ピースを用いたアンチスライドの充填率の上界2023

    • 著者名/発表者名
      木村 健斗, 天野 一幸
    • 学会等名
      2022年度冬のLAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] パズル「しろなべ」の計算複雑性2023

    • 著者名/発表者名
      篠原 広佑, 荒木 徹也, 天野 一幸
    • 学会等名
      2022年度冬のLAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Upper Bounds on the Minimum Number of Pieces for Anti-slide Packing2022

    • 著者名/発表者名
      Kento Kimura and Kazuyuki Amano
    • 学会等名
      The 24th JCDCG^3
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 分散処理によるTopswopsの最大手数の発見2021

    • 著者名/発表者名
      木村 健斗、高橋 篤生、荒木 徹也、天野 一幸
    • 学会等名
      情報処理学会、アルゴリズム研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] On the size of depth-two threshold circuits for the inner product mod 2 function2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano
    • 学会等名
      The 14th-15th International Conference on Language and Automata Theory and Applications (LATA 2020 & 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Lower bounds for the total stopping time of 3x+1 iterates revisited2021

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano
    • 学会等名
      電子情報通信学会、コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] T-テトロミノを用いた平面アンチスライドパズルの最少ピース数について2020

    • 著者名/発表者名
      木村 健斗,天野 一幸,荒木 徹也
    • 学会等名
      2020年電子情報通信学会総合大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多数決関数を計算する2段の多数決回路における総入次数の上下界2020

    • 著者名/発表者名
      横川 拓哉, 尾島 康浩, 天野 一幸
    • 学会等名
      2019年度冬のLAシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] SATソルバーによる複数の折り方を持つ箱の展開図の探索2020

    • 著者名/発表者名
      只木 莉緒奈,天野 一幸
    • 学会等名
      情報処理学会 第176回アルゴリズム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 数理計画を用いた閾値回路の計算複雑さの解析2020

    • 著者名/発表者名
      天野 一幸
    • 学会等名
      情報処理学会 第176回アルゴリズム研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] アンチスライドパズルの解析2019

    • 著者名/発表者名
      木村 健斗,天野 一幸,荒木 徹也
    • 学会等名
      電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 多数決関数を計算する2段の多数決回路2019

    • 著者名/発表者名
      尾島 康浩,横川 拓哉,天野 一幸
    • 学会等名
      電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 凹凸のあるピースにおけるアンチスライドパズルの解析2019

    • 著者名/発表者名
      木村 健斗, 天野 一幸
    • 学会等名
      組み合わせゲーム・パズルプロジェクト(CGP) 第14回研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ポリオミノのisohedralタイリング数の解析2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤 大河, 天野 一幸
    • 学会等名
      情報処理学会 第171回アルゴリズム研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Away from Rivals2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano, Shin-ichi Nakano
    • 学会等名
      the 30th Canadian Conference on Computational Geometry (CCCG 2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Approximation Algorithm for the 2-Dispersion Problem2018

    • 著者名/発表者名
      Kazuyuki Amano, Shin-ichi Nakano
    • 学会等名
      電子情報通信学会 コンピュテーション研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] アンチスライドパズルの解析2018

    • 著者名/発表者名
      木村健斗,天野一幸
    • 学会等名
      日本OR学会SSOR2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2025-01-30  

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