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代数問題に摂動が及ぼす影響とそれに対処する方法論の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K11172
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
研究機関東京理科大学

研究代表者

関川 浩  東京理科大学, 理学部第一部応用数学科, 教授 (00396178)

研究分担者 白柳 潔  東邦大学, 理学部, 教授 (80396176)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 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)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード摂動 / 誤差 / 安定性 / 代数方程式 / 多項式 / 数値数式融合計算 / 安定化理論
研究成果の概要

代数問題において、多項式の係数などが誤差を含むと解が不安定となることがある。そういった場合に係数を摂動した際の影響を調べる研究、関連する適切な問題を設定する方法の研究、設定した問題を効率的に解く数式処理アルゴリズムを構築する研究を行った。さらに、信頼性を損うことなく構築したアルゴリズムを効率化する安定化手法の利用法について研究した。主な成果は以下である。(1)ある条件を満足する連立代数方程式において根が係数に関して連続であることの証明、(2)値が誤差を含む場合のブラックボックス多項式の補間アルゴリズム、(3)安定化手法および安定化手法に計算履歴を合わせて利用する方法の有効性の確認。

研究成果の学術的意義や社会的意義

計算機により数学的な計算を行う方法には数値計算と数式処理の二つがある。数値計算は計算が高速かつ、入力データに誤差があっても計算可能だが、結果の保証が必要である。数式処理は結果は信頼できるが、計算が低速であり、誤差のある入力は受け付けない。
本研究の成果は、信頼性の高い数式処理を基礎に、数値計算、数式処理双方の長所を合わせ持つ計算方法を確立する一歩となるものである。こういった計算方法は様々な分野における数学的な計算に利用できる可能性を秘めている。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (34件)

すべて 2021 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (15件) (うちオープンアクセス 6件、 査読あり 7件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Robustな疎多項式補間アルゴリズム2021

    • 著者名/発表者名
      近藤和希、関川浩
    • 雑誌名

      数式処理

      巻: 27 ページ: 35-38

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] 疎多項式補間に関するrobustな計算手法及びアルゴリズム2020

    • 著者名/発表者名
      近藤和希、関川浩
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2159 ページ: 143-148

    • NAID

      40022335059

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A型量子群の既約最高ウェイト加群の結晶基底とHiveモデル2020

    • 著者名/発表者名
      成澤翔大、白柳潔
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2159 ページ: 149-158

    • NAID

      120006956636

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A complete classification of three-dimensional algebras over R and C ― 温故知新 (visiting old, learn new)2020

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Yuji、Shirayanagi Kiyoshi、Tsukada Makoto、Takahasi Sin-Ei
    • 雑誌名

      Asian-European Journal of Mathematics

      巻: 14 号: 08 ページ: 2150131-2150131

    • DOI

      10.1142/s179355712150131x

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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] Robust computation methods for sparse interpolation of multivariate polynomials2019

    • 著者名/発表者名
      Kondo Kazuki、Sekigawa Hiroshi
    • 雑誌名

      ACM Communications in Computer Algebra

      巻: 53 号: 3 ページ: 130-133

    • DOI

      10.1145/3377006.3377018

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three-dimensional zeropotent algebras over an algebraically closed field of characteristic two2019

    • 著者名/発表者名
      Shirayanagi Kiyoshi、Kobayashi Yuji、Takahasi Sin-Ei、Tsukada Makoto
    • 雑誌名

      Communications in Algebra

      巻: 48 号: 4 ページ: 1613-1625

    • DOI

      10.1080/00927872.2019.1691579

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 中国剰余定理を用いたsparse interpolation2019

    • 著者名/発表者名
      近藤和希、関川浩
    • 雑誌名

      数式処理

      巻: 25 ページ: 22-25

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Robustな疎多項式補間2019

    • 著者名/発表者名
      近藤和希、関川浩
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2138 ページ: 73-80

    • NAID

      120006888174

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 指定された領域に零点を持つ最近接多項式について2019

    • 著者名/発表者名
      若月雄麻、関川浩
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2138 ページ: 81-86

    • NAID

      120006888175

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 複数の点での値が指定された場合の最近接多項式2019

    • 著者名/発表者名
      若月雄麻、関川浩
    • 雑誌名

      数式処理

      巻: 25 ページ: 67-70

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] パラメトリックな連立代数方程式の根の連続性について II2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤洋祐、深作亮也、関川浩
    • 雑誌名

      数式処理

      巻: 25 ページ: 87-89

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [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] Effect of the interval-symbol method with correct zero rewriting on the δ-LLL algorithm2018

    • 著者名/発表者名
      Nagashima Hiroki、Shirayanagi Kiyoshi
    • 雑誌名

      ACM Communications in Computer Algebra

      巻: 52 号: 2 ページ: 24-31

    • DOI

      10.1145/3282678.3282679

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Classification of three-dimensional zeropotent algebras over the real number field2018

    • 著者名/発表者名
      Shirayanagi Kiyoshi、Takahasi Sin-Ei、Tsukada Makoto、Kobayashi Yuji
    • 雑誌名

      Communications in Algebra

      巻: 46 号: 11 ページ: 4663-4681

    • DOI

      10.1080/00927872.2018.1448852

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 3次元凸包構成の安定化について2020

    • 著者名/発表者名
      奥田和樹、白柳潔
    • 学会等名
      第29回日本数式処理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] メビウス変換の凸結合2020

    • 著者名/発表者名
      若菜魁、関川浩
    • 学会等名
      第29回日本数式処理学会大会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] ISCZ法の3次元凸包構成への適用2020

    • 著者名/発表者名
      奥田和樹、白柳潔
    • 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] A型量子群のExtremal weight moduleの結晶基底とHiveモデル2020

    • 著者名/発表者名
      成澤翔大、白柳潔
    • 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] Robust computation methods for sparse interpolation of multivariate polynomials2019

    • 著者名/発表者名
      Kazuki Kondo, Hiroshi Sekigawa
    • 学会等名
      44th International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation (ISSAC2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [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 2019 (MACIS2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] パラメトリックな代数方程式の根の連続性とBorder Basisとの関係2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤洋祐、関川浩、深作亮也、鍋島克輔
    • 学会等名
      第28回日本数式処理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Robustな疎多項式補間アルゴリズム2019

    • 著者名/発表者名
      近藤和希、関川浩
    • 学会等名
      第28回日本数式処理学会大会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] パラメトリックな連立代数方程式の根の連続性とBorderBasisとの関係II2019

    • 著者名/発表者名
      佐藤洋祐、関川浩、深作亮也、鍋島克輔
    • 学会等名
      日本数式処理学会2019年度基礎理論分科会&システム分科会合同研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 疎多項式補間に関するrobustな計算手法及びアルゴリズム2019

    • 著者名/発表者名
      近藤和希、関川浩
    • 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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] A型量子群の最高ウェイト既約加群の結晶基底とHiveモデル2019

    • 著者名/発表者名
      成澤翔大、白柳潔
    • 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
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 計算誤差を抑える疎多項式補間アルゴリズム2019

    • 著者名/発表者名
      近藤和希、関川浩
    • 学会等名
      Risa/Asir Conference 2019
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 複数の点での値が指定された場合の最近接多項式2018

    • 著者名/発表者名
      若月雄麻、関川浩
    • 学会等名
      第27回日本数式処理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] パラメトリックな連立代数方程式の根の連続性について II2018

    • 著者名/発表者名
      佐藤洋祐、深作亮也、関川浩
    • 学会等名
      第27回日本数式処理学会大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] A canonical representation of continuity of the roots of a parametric zero dimensional multi-variate polynomial ideal2018

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Sato, Ryoya Fukasaku and Hiroshi Sekigawa
    • 学会等名
      24th Conference on Applications of Computer Algebra (ACA2018)
    • 関連する報告書
      2018 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
      Yosuke Sato, Ryoya Fukasaku and Hiroshi Sekigawa
    • 学会等名
      43rd International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation (ISSAC2018)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 中国剰余定理を用いた sparse interpolation2018

    • 著者名/発表者名
      近藤和希、関川浩
    • 学会等名
      日本数式処理学会2018年度基礎理論分科会&システム分科会合同研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Robustな疎多項式補間2018

    • 著者名/発表者名
      近藤和希、関川浩
    • 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
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 指定された領域に零点を持つ最近接多項式について2018

    • 著者名/発表者名
      若月雄麻、関川浩
    • 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
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2022-01-27  

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