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代数的符号理論の総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 19H01802
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分12030:数学基礎関連
研究機関東北大学

研究代表者

原田 昌晃  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (90292408)

研究分担者 宗政 昭弘  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (50219862)
大浦 学  金沢大学, 数物科学系, 教授 (50343380)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
13,520千円 (直接経費: 10,400千円、間接経費: 3,120千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2020年度: 2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2019年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
キーワード自己双対符号 / 組合せデザイン / 線形補双対符号 / LCD 符号 / 格子 / デザイン / 符号理論 / 組合せ論
研究開始時の研究の概要

研究代表者の所属する東北大学大学院情報科学研究科では、情報科学を基礎とした学際研究が活発に行われており、次世代の情報化社会の基盤技術の開発も一つのテーマになっている。そのような環境にいることから、10年先の実用化技術となりうる次世代の計算機や(量子)暗号などの基礎理論としての符号理論の構築が必須であることを感じている。これまでの研究で扱っている対象に加え、組合せ構造や有限群、頂点作用素代数などの代数構造との新たな関連を確立させたり、未だ発展途上であり大きな可能性を秘めている他の分野との関連に着目したself-dual code を主とした研究により、さらに視野を拡げて代数的符号理論の総合的な発展を目指す。

研究成果の概要

代数的符号理論の重要な対象としてself-dual code があり、代数的および組合せ論的な研究が活発に行われている。本研究課題では、self-dual code を研究対象の中心とし、最小重みの大きな self-dual code の構成を精力的に行うだけでなく、optimal unimodular lattice の構成を行った。Hadamard 行列の self-dual code を用いた特徴づけも行った。
近年、暗号理論などへの応用により注目を浴びつつある LCD code について、基本的ではあるが重要な分類と構成についての成果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

誤りが発生する通信路において信頼性が高い情報伝達を行うための理論が符号理論である。代数的符号理論は符号化の部分に現れる組合せ構造としての符号を代数的な立場で研究を行う。
self-dual code は代数的符号理論の重要な対象であり、本研究課題では、それ自身の研究だけでなく、他の分野への関連に着目して、精力的に取り組んだ。符号自身が取り扱いやすい構造をしているためにより難しい構造の研究に役立つ。
また、この先の実用化技術となりうる符号理論の研究が必要だと思っており、近年、暗号理論などへの応用により注目を浴びつつある LCD code についての研究を本格化させた。

報告書

(5件)
  • 2023 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (18件) (うち国際共著 1件、 査読あり 18件、 オープンアクセス 13件)

  • [国際共同研究] University of Victoria(カナダ)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Victoria(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] Hadamard matrices related to a certain series of ternary self-dual codes2023

    • 著者名/発表者名
      M. Araya, M. Harada, K. Momihara
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: 91 号: 3 ページ: 795-805

    • DOI

      10.1007/s10623-022-01127-y

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Construction of extremal Type II Zk-codes2023

    • 著者名/発表者名
      Harada Masaaki
    • 雑誌名

      Finite Fields and Their Applications

      巻: 87 ページ: 102154-102154

    • DOI

      10.1016/j.ffa.2022.102154

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-dual codes over F5 and s-extremal unimodular lattices2023

    • 著者名/発表者名
      Harada Masaaki
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 346 号: 1 ページ: 113126-113126

    • DOI

      10.1016/j.disc.2022.113126

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some restrictions on the weight enumerators of near-extremal ternary self-dual codes and quaternary Hermitian self-dual codes2023

    • 著者名/発表者名
      Araya Makoto、Harada Masaaki
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Improved lower bounds for self-dual codes over F11, F13, F17, F19 and F232023

    • 著者名/発表者名
      Gulliver T. Aaron、Harada Masaaki
    • 雑誌名

      Advances in Mathematics of Communications

      巻: -

    • 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] On the classification of quaternary optimal Hermitian LCD codes2022

    • 著者名/発表者名
      Araya Makoto、Harada Masaaki
    • 雑誌名

      Cryptography and Communications

      巻: 14 号: 4 ページ: 833-847

    • DOI

      10.1007/s12095-021-00552-5

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the classification of quaternary optimal Hermitian LCD codes2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Araya and Masaaki Harada
    • 雑誌名

      Cryptography and Communications

      巻: -

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the minimum weights of binary LCD codes and ternary LCD codes2021

    • 著者名/発表者名
      Araya Makoto、Harada Masaaki、Saito Ken
    • 雑誌名

      Finite Fields and Their Applications

      巻: 76 ページ: 101925-101925

    • DOI

      10.1016/j.ffa.2021.101925

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Construction of binary LCD codes, ternary LCD codes and quaternary Hermitian LCD codes2021

    • 著者名/発表者名
      Harada Masaaki
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: 89 号: 10 ページ: 2295-2312

    • DOI

      10.1007/s10623-021-00916-1

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Characterization and classification of optimal LCD codes2021

    • 著者名/発表者名
      Araya Makoto、Harada Masaaki、Saito Ken
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: 89 号: 4 ページ: 617-640

    • DOI

      10.1007/s10623-020-00834-8

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the existence of s-extremal singly even self-dual codes2020

    • 著者名/発表者名
      Harada Masaaki
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics, Algorithms and Applications

      巻: 13 号: 02 ページ: 2150014-2150014

    • DOI

      10.1142/s1793830921500142

    • 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] Construction of s-extremal optimal unimodular lattices in dimension 522020

    • 著者名/発表者名
      Harada Masaaki
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Mathematics: Computer Systems Theory

      巻: 5 号: 2 ページ: 87-91

    • DOI

      10.1080/23799927.2020.1755367

    • 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] Quaternary Hermitian Linear Complementary Dual Codes2020

    • 著者名/発表者名
      Araya Makoto、Harada Masaaki、Saito Ken
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Information Theory

      巻: 66 号: 5 ページ: 2751-2759

    • DOI

      10.1109/tit.2019.2949040

    • 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] Remark on subcodes of linear complementary dual codes2020

    • 著者名/発表者名
      Harada Masaaki、Saito Ken
    • 雑誌名

      Information Processing Letters

      巻: 159-160 ページ: 105963-105963

    • DOI

      10.1016/j.ipl.2020.105963

    • 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] New doubly even self-dual codes having minimum weight 202020

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Harada
    • 雑誌名

      Advances Math. Communications

      巻: 14 号: 1 ページ: 89-96

    • DOI

      10.3934/amc.2020007

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the minimum weights of binary linear complementary dual codes2020

    • 著者名/発表者名
      Makoto Araya and Masaaki Harada
    • 雑誌名

      Cryptography and Communications

      巻: 12 号: 2 ページ: 285-300

    • DOI

      10.1007/s12095-019-00402-5

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On extremal double circulant self-dual codes of lengths 90-962019

    • 著者名/発表者名
      T. Aaron Gulliver and Masaaki Harada
    • 雑誌名

      Applicable Algebra in Eng. Communi. Comput.

      巻: 30 号: 5 ページ: 403-415

    • DOI

      10.1007/s00200-019-00381-3

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Some optimal entanglement-assisted quantum codes constructed from quaternary Hermitian linear complementary dual codes2019

    • 著者名/発表者名
      Masaaki Harada
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Information

      巻: 17 号: 07 ページ: 1950053-1950053

    • DOI

      10.1142/s0219749919500539

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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