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fullerene graphについての研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K14584
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分12030:数学基礎関連
研究機関専修大学

研究代表者

土屋 翔一  専修大学, ネットワーク情報学部, 教授 (10647564)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (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)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワードfullerene graph / plane graph / HIST / HIT / Halin graph / contractible edge / グラフ理論 / 離散数学 / Mathematical Chemistry
研究開始時の研究の概要

fullerene(フラーレン)とは,数十個の原子からなる構造を単位とする炭素の同素体である.fullereneは化学分野の研究対象だが,数学的にも興味深い性質を持つことが知られている.fullereneを数学的対象として扱うためfullerene graphが考案され,数学分野でも様々な研究が進められてきた.最近,申請者のこれまでの研究がfullerene graphの研究と関連があることがわかった.本研究では,申請者のこれまでの研究で得られた手法を改良してfullerene graphを扱うための新手法を提案し,その手法を用いてfullerene graphに関する新たな性質を解明する.

研究実績の概要

fullerene(フラーレン)とは,数十個の原子からなる構造を単位とする炭素の同素体である.fullerene graphとは,各面が五角形または六角形の3-正則な平面グラフであり,fullereneを数学的対象として扱うための道具として考案された.
2023年度は当初計画していた海外での研究打ち合わせは実施できなかったものの,いくつかの国際会議や国内学会で研究発表をおこない,その機会に情報交換などをおこなうことができた.これにより,HISTの次数和条件を与える定理について,さらに改良できることが明らかとなり,既存の次数和条件を大きく改善する形でHISTの存在性を保証する定理がいくつか得られた.
特に,2021年度に得られたHISTの次数和条件を与える定理(「n頂点(n≧8)で非隣接二頂点の次数和がn-1以上のグラフはHISTを持つ」)について,既にその次数和の最善性は示せていたものの,HISTの存在性を保証するための自明な必要条件を仮定することで大幅に改良できた.また,これらの研究の過程で,最小次数条件と次数和条件の間に位置する新しい次数条件を使ってHISTの存在性を保証することもできた.
今後は,今回新たに得られた成果で用いた証明手法のいくつかを活用する方針で既存定理がさらに改良できるかを検討していく.この方針がうまくいけば,HISTの研究をさらに発展させることができると考えられる.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

既存の定理を改良し新しい定理を得ることができた.

今後の研究の推進方策

国内出張を中心に,共同研究を進めていく.可能であれば,海外での共同研究もおこなう.

報告書

(5件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 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
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (9件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 2件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] ジョージア州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] オーバーン大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ジョージア州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] イリノイ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ジョージア州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] イリノイ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ジョージア州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] イリノイ州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ジョージア州立大学(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Characterization of graphs of diameter 2 containing a homeomorphically irreducible spanning tree2023

    • 著者名/発表者名
      Songling Shan, Shoichi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Journal of Graph Theory

      巻: 104 号: 4 ページ: 886-903

    • DOI

      10.1002/jgt.23005

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Degree sum conditions for the existence of homeomorphically irreducible spanning tree2022

    • 著者名/発表者名
      Taisei Ito, Shoichi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Journal of Graph Theory

      巻: 99 号: 1 ページ: 162-170

    • DOI

      10.1002/jgt.22732

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Degree sum condition for the existence of spanning k-trees in star-free graphs2022

    • 著者名/発表者名
      M. Furuya, S. Maezawa, R. Matsubara, H. Matsuda, S. Tsuchiya, T. Yashima
    • 雑誌名

      Discussiones Mathematicae Graph Theory

      巻: 42 ページ: 5-13

    • DOI

      10.7151/dmgt.2234

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Homeomorphically Irreducible Spanning Trees in Small Graphs2021

    • 著者名/発表者名
      Taisei Ito, Yasutaka Nakamura, Yuki Tanioka, Shoichi Tsuchiya
    • 雑誌名

      Information Science and Applied Mathematics

      巻: 28 ページ: 1-16

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Large homeomorphically irreducible trees in path-free graphs2020

    • 著者名/発表者名
      M. Furuya, and S. Tsuchiya
    • 雑誌名

      Journal of Graph Theory

      巻: 93 号: 3 ページ: 372-394

    • DOI

      10.1002/jgt.22492

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterizing the Difference Between Graph Classes Defined by Forbidden Pairs Including the Claw2019

    • 著者名/発表者名
      Chen Guantao、Furuya Michitaka、Shan Songling、Tsuchiya Shoichi、Yang Ping
    • 雑誌名

      Graphs and Combinatorics

      巻: 35 号: 6 ページ: 1459-1474

    • DOI

      10.1007/s00373-019-02108-0

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 4-contractible edges in 4-connected plane triangulations2024

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Tsuchiya
    • 学会等名
      International Workshop on Discrete Mathematics and Algorithms 2024
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HIST と Halin graph2023

    • 著者名/発表者名
      土屋 翔一
    • 学会等名
      日本数学会 2023年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Degree conditions for the existence of a homeomorphically irreducible spanning tree2023

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Tsuchiya
    • 学会等名
      The 3rd East Asia Workshop on Extremal and Structural Graph Theory
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] HIST の存在性を保証する Ore 型条件2023

    • 著者名/発表者名
      土屋 翔一
    • 学会等名
      専修大学 情報数理研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 辺着色された完全グラフの単色 HIT2022

    • 著者名/発表者名
      土屋 翔一
    • 学会等名
      応用数学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] グラフの局所構造を制限する条件の妥当性について2022

    • 著者名/発表者名
      土屋 翔一
    • 学会等名
      RIMS共同研究(グループ型A) グラフの局所構造の制限が与える不変量への影響
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Monochromatic Homeomorphically Irreducible Trees in Edge-Colored Graphs2021

    • 著者名/発表者名
      Shoichi Tsuchiya
    • 学会等名
      20th SIAM Conference on Discrete Mathematics
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] HIST の存在性を保証するOre型条件2020

    • 著者名/発表者名
      土屋 翔一
    • 学会等名
      2020組合せ論とその周辺研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Difference of forbidden pairs containing a claw2019

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuchiya
    • 学会等名
      27th British Combinatorial Conference
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the number of 4-contractible edges in 4-connected plane triangulations2019

    • 著者名/発表者名
      S. Tsuchiya
    • 学会等名
      42nd Australasian Conference on Combinatorial Mathematics and Combinatorial Computing
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [備考] Shoichi Tsuchiya's page

    • URL

      https://sites.google.com/site/stuschiya/

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 専修大学 情報数理研究集会

    • URL

      https://sites.google.com/senshu-u.jp/is-conference

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] Shoichi Tsuchiya's page

    • URL

      https://sites.google.com/site/stuschiya/home

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2024-12-25  

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