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副作用の生じない幾何摂動法の開発

研究課題

研究課題/領域番号 19650003
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 ソフトウエア
研究機関明治大学 (2009)
東京大学 (2007-2008)

研究代表者

杉原 厚吉  明治大学, 研究・知財戦略機構, 教授 (40144117)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2009年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2008年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2007年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード数理工学 / アルゴリズム / 幾何学 / 記号摂動 / ラゲールドロネーメッシュ / 配線レイアウトチェック / 超摂動 / 副作用 / 幾何的退化 / 摂動 / 線分交差検出 / 超大規模集積回路 / 配線設計 / 異常交差 / 3次元ドロネー図 / メッシュ生成 / 体積0四面体 / ボロノイ図
研究概要

本研究の目的は,幾何的退化を解消する従来の記号摂動法が望ましくない副作用をもたらすことを反省し,除きたい退化だけを選択的に解消できる新しい摂動法を開発することである.初年度は,3次元ドロネーメッシュ生成問題を取り上げ,従来の摂動では体積0の四面体が生じるという副作用の防止法を開発した.2年度目は,線分交差判定問題における記号摂動の副作用防止方法を開発し,超大規模集積回路の配線チェックを,例外処理なしで実行できる方法を構築した.最終年度の本年度は,これまでの成果に基づいて,副作用を避けることのできる選択的例外解消法の一般論を追求した.その基本アイデアは,入力データに摂動を加えるという従来の方法をやめて,問題自身に摂動を加えるという発想の転換である.実際に,ドロネーメッシュで体積0の四面体を避けるためには,問題自身をラゲールドロネーメッシュ問題へ置き換え,配線の交差チェックでは,線分をひし形図形に置き換え,いずれの場合も問題自身を変更した.この発想の転換は,データに摂動を加える従来法に対して,「超摂動」とよぶことができる.この新しい考え方を適用することによって,多面体の集合演算における縮退頂点の位相的整合性の確保,コンピュータグラフィックスにおける立体表面模様のすき間解消などの手法を開発できた.これらの研究を通して,「例外は記号摂動によって解消できるからアルゴリズムの設計においては例外は考えなくてもよい」という記述の欺瞞性を告発することもできた.

報告書

(3件)
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2010 2009 2008 2007

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 11件) 学会発表 (10件) 図書 (5件) 産業財産権 (1件) (うち外国 1件)

  • [雑誌論文] How to cope with undesired side effects of symbolic perturbation2010

    • 著者名/発表者名
      Shuhei Takahashi, Kokichi Sugihara
    • 雑誌名

      26th European Workshop on Computational. Geometry

      ページ: 261-264

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computer-aided generation of Escher-like Sky and Watter tiling patterns2009

    • 著者名/発表者名
      Kokichi Sugihara
    • 雑誌名

      Journal of Mathematics and the Arts 3(4)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Boat-sail Voronoi diagram and its applications2009

    • 著者名/発表者名
      T.Nishida, K.Sugihara
    • 雑誌名

      International Journal of Computational Geometry and Applications 19

      ページ: 425-440

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maximum eigenvalue problem for Escherization2009

    • 著者名/発表者名
      H.Koizumi, K.Sugihra
    • 雑誌名

      Abstracts on the 7th Japan Conference on Computational Geometry and Graphs

      ページ: 53-54

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computer-aided design of pop-up books with two-dimensional V-hold structures2009

    • 著者名/発表者名
      T.Hara, K.Sugihara
    • 雑誌名

      Abstracts on the 7th Japan Conference on Computational Geometry and Graphs

      ページ: 109-110

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Unsolved problems in robustness of geometric algorithms2009

    • 著者名/発表者名
      Kokichi Sugihara
    • 雑誌名

      Computational Geometry and Discrete Mathematics, RIMS Kokyuroku 1641

      ページ: 99-105

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Computational Illusion-Toward Escher and Beyond Escher2009

    • 著者名/発表者名
      Kokichi Sugihara
    • 雑誌名

      The Joint Conference of ASCM (Asian Symposium on Computer Mathematics) 2009 and MACIS (Mathematical Aspects of Computer And Information Sciences)

      ページ: 6-12

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Generation of cutter paths for hand matelial in wire EDM2008

    • 著者名/発表者名
      S. Imahori, M. Kushiya, T. Nakashima and K. Sugihara
    • 雑誌名

      Journal of Material Processing Technology 206

      ページ: 453-461

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An energy efficient routing approach for wireless sensor network2008

    • 著者名/発表者名
      B. Haider and K. Sugihara
    • 雑誌名

      Advances in Computer Science and Engineering 34

      ページ: 261-276

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constructing centroidal Voronoi tessellations on surface meshes2008

    • 著者名/発表者名
      M. Moroguchi and k. Sugihara
    • 雑誌名

      Generalized Voronoi Diagrams -A Geometry- Based Approach to Computational lntelligence

      ページ: 235-245

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sliver-free perturbation for the Delaunay tetrahedrization2007

    • 著者名/発表者名
      Kokichi Sugihara
    • 雑誌名

      Computer-Aided Design 39

      ページ: 87-94

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 頂点追加による2次元DistMeshの等方性向上2007

    • 著者名/発表者名
      長井超慧, 杉原厚吉, 鈴木宏正
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 17

      ページ: 195-217

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 滑らかな境界を表現する等方的四面体メッシュ生成法2007

    • 著者名/発表者名
      長井超慧, 杉原厚吉
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 17

      ページ: 347-361

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Why is geometric computation difficult, and how can we overcome?2010

    • 著者名/発表者名
      Kokichi Sugihara
    • 学会等名
      International Workshop on Numerical Verification and Its Applications (Invited)
    • 発表場所
      Hachijo Island, Japan
    • 年月日
      2010-03-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Selective perturbation in geometric computation2009

    • 著者名/発表者名
      Kokichi Sugihara
    • 学会等名
      Canada-Japan Conference on Discrete and Computational Geoemtry (Invited)
    • 発表場所
      Tokyo, Japan
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 幾何計算駆け込み寺住職体験記2009

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      第21回RAMPシンポジウム(招待講演)
    • 発表場所
      松江
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] 錯視は,足りない情報を補おうとして失敗したときに生じる~「だまし絵」から「勘違い」まで2009

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 学会等名
      錯視ワークショップ
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Computer aided design system for Escher-like tilings2009

    • 著者名/発表者名
      H. Koizumi and K. Sugihara
    • 学会等名
      25th European Workshop on Computational Geometry
    • 発表場所
      ブリュッセル,ベルギー
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Discrete Voronoi diagrams on surface triangulations and a sampling condition for topological guarantee2008

    • 著者名/発表者名
      Masaki Moriguchi and Kokichi Sugihara
    • 学会等名
      24th European Workshop on Computational Geometry (Euro CG' 08)
    • 発表場所
      フランス,ナンシー市
    • 年月日
      2008-03-20
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Precision necessary for d-dimensional sphere Voronoi diagrams2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nishida and K. Sugihara
    • 学会等名
      the 5th lnternatiolal Symposium on Voronoi Diagrams in Science and Engineering
    • 発表場所
      キエフ,ウクライナ
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Toward superrobust geometric computation2008

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      ACM Solid and Physical Modeling Symposium
    • 発表場所
      ニューヨーク
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Unsolved problems in robustness of geometric algorithms2008

    • 著者名/発表者名
      K. Sugihara
    • 学会等名
      RIMS Workshop on Computational Geometry and Discrete Mathematics
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Restricted edge contractions in triangulations of the sphere with boundary2007

    • 著者名/発表者名
      Masaki Moriguchi and Kokichi Sugihara
    • 学会等名
      The 19th Canadian Conference on Computational Geometry (CCCG2007)
    • 発表場所
      Ottawa, Canada
    • 年月日
      2007-08-21
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 縄張りの数理モデル~ボロノイ図からの数理工学入門2009

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 総ページ数
      166
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] タイリング描法の基本テクニック2009

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 総ページ数
      143
    • 出版者
      誠文堂新光社
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [図書] なわばりの数理モデル-ボロノイ図からの数理工学入門2009

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 総ページ数
      166
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] だまし絵の描き方入門2008

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 総ページ数
      142
    • 出版者
      誠文堂新光社
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] へんな立体2007

    • 著者名/発表者名
      杉原厚吉
    • 総ページ数
      143
    • 出版者
      誠文堂新光社
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [産業財産権] United States Patent2009

    • 発明者名
      Kokichi Sugihara, Masayoshi Sawai, Kohki Nagakura
    • 権利者名
      Yazaki Corporation
    • 取得年月日
      2009-08-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 外国

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公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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