素子数と段数に基づく回路計算量の階層性の証明と自動設計システムの評価への応用

• 研究課題/領域番号: 19500014
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 情報学基礎
• 研究機関: 広島大学
• 研究代表者: 岩本 宙造 広島大学, 大学院・工学研究院, 准教授 (60274495)
• 研究期間 (年度): 2007 – 2010
• 研究課題ステータス: 完了 (2010年度)
• 配分額: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円); 2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2009年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2008年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2007年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
• キーワード: 計算の複雑さ / 計算量理論 / 計算複雑さ / 階層定理 / 論理設計 / システム評価 / 計算機モデル / 非決定性計算 / セルオートマトン

研究概要

記憶領域や計算時間といった計算資源を,より多く用いれば,より難しい関数の計算や,より多くの言語の受理が可能になると考えられる.この性質を理論的に証明したものが,計算量クラスの階層定理である.本研究では,一様論理回路族を始めとして,チューリング機械やセルオートマトン,並列ランダムアクセス機械などの理論計算機モデル上で,計算量クラスの階層定理を証明した.これにより,計算量クラス間を分離する関数の存在性が示された.

研究成果

• [雑誌論文] A Polynomial-Time Reduction from the 3SAT Problem to the Generalized String Puzzle Problem (2012)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Kento Sasaki, and Kenichi Morita
  • 雑誌名: Algorithms 巻: Vol.5, No.2 号: 2 ページ: 261-272
  • DOI: 10.3390/a5020261
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lower Bound of Face Guards of Polyhedral Terrains (2012)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Junichi Kishi, and Kenichi Morita
  • 雑誌名: Journal of Information Processing(JIP) 巻: Vol.20, No.2 ページ: 435-437
  • 査読あり
• [雑誌論文] Lower Bound of Face Guards of Polyhedral Terrains (2012)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 雑誌名: Journal of Information Processing 巻: 53 ページ: 1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Relationship between Depth and Nondeterministic Gates in Nondeterministic Circuit Families (2011)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Yusuke Ono, Kenichi Morita, and Katsunobu Imai
  • 雑誌名: IPSJ Journal 巻: Vol.52, No.4 ページ: 1667-1677
  • NAID: 110008507999
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Polynomial-Time Reduction from the SAT Problem to the Generalized One-Person Last-and-First Game (2011)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto and Yusuke Sumida
  • 雑誌名: Advances in Computer Science and Engineering 巻: Vol.6, No.2 ページ: 105-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Polynomial-Time Reduction from the SAT Problem to the Generalized One-Person Last-and-First Game (2011)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 雑誌名: Advances in Computer Science and Engineering 巻: 6 ページ: 105-114
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非決定性回路族における深さと非決定性ゲート数の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 岩本宙造
  • 雑誌名: 情報処理学会論文誌 巻: 52 ページ: 1667-1677
  • NAID: 110008507999
  • 査読あり
• [雑誌論文] NP-Hard and k-EXPSPACE-Hard Cast Puzzles (2010)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Kento Sasaki, Kenji Nishio, and Kenichi Morita
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E93-D 号: 11 ページ: 2995-3004
  • DOI: 10.1587/transinf.E93.D.2995
  • NAID: 10027988361
  • ISSN: 0916-8532, 1745-1361
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Tight Space-Hierarchy Theorem for Nondeterministic Turing Machines (2010)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Daisuke Tachibana, Seiki Tokunaga, and Kenichi Morita
  • 雑誌名: The Transactions of the Institute of Electronics, In for mation and Communication Engineers D-I 巻: Vol.J93-D, No.9 ページ: 1717-1726
  • NAID: 110007700685
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非決定性チューリング機械の厳密な領域階層定理 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岩本宙造
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D-I 巻: J93-D ページ: 1717-1726
  • NAID: 110007700685
  • 査読あり
• [雑誌論文] NP-hard and k-EXPSPACE-hard Cast Puzzles (2010)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems 巻: E93-D ページ: 295-3004
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Efficient Reconstruction Algorithm for Restricted Domino Tilings (2009)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto and Reijiro Mikamo
  • 雑誌名: The Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers D-I 巻: Vol.J92-D, No.6 ページ: 758-766
  • NAID: 110007328880
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the Non-existence of Rotation-Symmetric von Neumann Neighbor Number-Conserving Cellular Automata of which the State Number is Less than Four (2009)
  • 著者名/発表者名: Naonori Tanimoto, Katsunobu Imai, Chuzo Iwamoto, and Kenichi Morita
  • 雑誌名: IEICETransactions on Information and Systems 巻: Vol.E92-D, No.2 ページ: 255-257
  • 査読あり
• [雑誌論文] An Efficient Reconstruction Algorithm for Restricted Domino Tilings (2009)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Reijiro Mikamo
  • 雑誌名: The Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers D-I Vol. J92-D, No. 6(in Japanese) ページ: 758-766
  • NAID: 110007328880
• [雑誌論文] 段数を制限したドミノタイリングの効率良い再構成アルゴリズム (2009)
  • 著者名/発表者名: 岩本宙造
  • 雑誌名: 電子情報通信学会論文誌D-I 巻: J92-D ページ: 758-766
  • NAID: 110007328880
  • 査読あり
• [雑誌論文] Computational Complexity of Cast Puzzles (2009)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 雑誌名: Proceedings of the 20th International Symposiumon Algorithms and Computation (Lecture Notes in Computer Science)? 巻: 5878 ページ: 122-131
  • 査読あり
• [雑誌論文] On the non-existance of rotation-symmetric von Neumann neighbor number-conserving cellular automata of which the state number is less than four (2009)
  • 著者名/発表者名: Naonori Tanimoto
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Information and Systems E92-D(2) ページ: 255-257
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Recursive Padding Technique on Nondeterministic Cellular Automata (2008)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Harumasa Yoneda, Kenichi Morita, and Katsunobu Imai
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences 巻: E91-A 号: 9 ページ: 2335-2340
  • DOI: 10.1093/ietfec/e91-a.9.2335
  • NAID: 10026851419
  • ISSN: 0916-8508, 1745-1337
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Recursive Padding Technique on Nondeterministic Cellular Automata (2008)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Harumasa Yoneda, Kenichi Morita, Katsunobu Imai
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences Vol. E91-A, No. 9 ページ: 2335-2340
• [雑誌論文] A Recursive Padding Technique on Nondeterministic Cellular Automata (2008)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 雑誌名: IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E91-A(9) ページ: 2335-2340
  • 査読あり
• [雑誌論文] Translational Lemmas for DLOGTIME-uniform Circuits, Alternating TMs, and PRAMs (2007)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Naoki Hatayama, Yoshiaki Nakashiba, Kenichi Morita, and Katsunobu Imai
  • 雑誌名: Acta Informatica 巻: Vol.44, No.5 号: 5 ページ: 345-359
  • DOI: 10.1007/s00236-007-0051-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Five-State von Neumann Neighbor Universal Hyperbolic Cellular Automaton (2007)
  • 著者名/発表者名: Katsunobu Imai, Chuzo Iwamoto, and Kenichi Morita
  • 雑誌名: Journal of Cellular Automata 巻: Vol.1, No.4 ページ: 275-297
  • 査読あり
• [雑誌論文] Translational Lemmas for DLOGTIME-uniform Circuits, Alternating TMs, and PRAMs (2007)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Naoki Hatayama, Yoshiaki Nakashiba, Kenichi Morita, Katsunobu Imai
  • 雑誌名: Acta Informatica Vol. 44, No. 5 ページ: 345-359
• [雑誌論文] Translational Lemmas for DLOGTIME-uniform Circuits, Alternating TMs, and PRAMs (2007)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 雑誌名: Acta Informatica 44 ページ: 345-359
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Time Hierarchy Theorem for Nondeterministic Cellular Automata (2007)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 雑誌名: Proc. 4th Ann. Conf. on Theory and Applications of Models of Computation, (Lecture Notes in Computer Science) 4484 ページ: 511-520
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Five-State von Neumann Neighbor Universal Hyperbolic Cellular Automaton (2007)
  • 著者名/発表者名: Katsunobu Imai
  • 雑誌名: Journal of Cellular Automata 1 ページ: 275-297
  • 査読あり
• [雑誌論文] A Tight Space-Hierarchy Theorem for Nondeterministic Turing Machines
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Daisuke Tachibana, Seiki Tokunaga, Kenichi Morita
  • 雑誌名: The Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers D-I (to appear)
  • NAID: 110007700685
• [学会発表] Computational Complexity of String Puzzles (2012)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Kento Sasaki, and Kenichi Morita
  • 学会等名: Proceedings of the 18th Computing : the Australasian Theory Symposium(CATS 2012)
  • 発表場所: Melbourne, Australia, CRPIT, 128, Mestre, J. Eds., ACS.(2012)
  • 年月日: 2012-02-01
• [学会発表] Computational Complexity of String Puzzles (2012)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto
  • 学会等名: Proceedings of the 18th Computing : the Australasian Theory Symposium
  • 発表場所: オーストラリア・メルボルン
  • 年月日: 2012-02-01
• [学会発表] A Note on Tatami Tilings (2010)
  • 著者名/発表者名: Artiom Alhazov, 森田憲一, 岩本宙造
  • 学会等名: RIMS研究集会(京都大学数理解析研究所講究録)
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2010-02-01
• [学会発表] A Note on Tatami Tilings (2010)
  • 著者名/発表者名: Artiom Alhazov
  • 学会等名: RIMS研究集会
  • 発表場所: 京都市
• [学会発表] Computational Complexity of Cast Puzzles (2009)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Kento Sasaki, Kenji Nishio, and Kenichi Morita
  • 学会等名: Proceedings of the 20th International Symposium on Algorithms and Computation(ISAAC2009)
  • 発表場所: Hawaii, USA
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] Computational Complexity of Cast Puzzles (2009)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Kento Sasaki, Kenji Nishio, Kenichi Morita
  • 学会等名: Proceedings of the 20th International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC 2009) (Lecture Notes in Computer Science 5878)
  • 発表場所: Hawaii(発表)
  • 年月日: 2009-12-16
• [学会発表] "On Designing Gliders in Three-Dimensional Larger than Life Cellular Automata (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsunobu Imai, Yasuaki Masamori, Chuzo Iwamoto, and Kenichi Morita
  • 学会等名: in F. Peper et al.(eds.): Natural Computing(Proceedings in Information and Communications Technology)
  • 発表場所: Himeji, Japan
  • 年月日: 2009-09-24
• [学会発表] 段数5の単色ドミノタイリングの直交射影からの再構成 (2008)
  • 著者名/発表者名: 岩本宙造
  • 学会等名: 冬のLAシンポジウム
  • 発表場所: 京都市
  • 年月日: 2008-01-29
• [学会発表] A Time Hierarchy Theorem for Nondeterministic Cellular Automata (2007)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Harumasa Yoneda, Kenichi Morita, and Katsunobu Imai
  • 学会等名: Proceedings of the 4th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation
  • 発表場所: Shanghai, China
  • 年月日: 2007-05-25
• [学会発表] A Time Hierarchy Theorem for Nondeterministic Cellular Automata (2007)
  • 著者名/発表者名: Chuzo Iwamoto, Harumasa Yoneda, Kenichi Morita, Katsunobu Imai
  • 学会等名: Proceedings of the 4th Annual Conference on Theory and Applications of Models of Computation (Lecture Notes in Computer Science 4484)
  • 発表場所: Shanghai, China(発表)
  • 年月日: 2007-05-25