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組合せデザインの代数的構成法およびその検査計画問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 19K14585
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
研究機関山梨大学

研究代表者

盧 暁南  山梨大学, 大学院総合研究部, 特任助教 (10805683)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードCombinatorial design / Combinatorial testing / Locating array / Orthogonal array / Steiner quadruple system / Fault location / Adaptive algorithm / Error-correcting code / 適応型アルゴリズム / 特定アルゴリズム / locating array / orthogonal array / 誤り訂正符号 / 巡回準直交配列 / error-correcting / 組合せ探索問題 / 組合せデザイン / Steiner Quadruple System / 組合せテスト / 巡回符号 / covering array / CAOA / Latin square / hypercube / combinatorial design / group testing / 検査計画 / 組合せ配列 / Steiner system
研究開始時の研究の概要

本研究は,離散数学の一分野である組合デザイン理論において,特殊な代数的内部構造を持つ組合せ構造の存在性・構成問題を進展させ,これまでの研究を包含・拡張し,組合せデザインと関連する様々な構成法・代数的特徴付け・最適性などを研究対象とする.また,既知の組合せ構造とその構成法に対して,組合せ論的,代数的および幾何的性質の解明を通して,近年発展してきた検査計画という分野に適用することを目的とする.さらに,検査計画の理論研究を基に,大規模・複雑システムの開発に伴う,ソフトウェアテスト・ネットワークテストなどの応用研究において,より良いアルゴリズムの開発・改良が期待される.

研究成果の概要

本研究では,組合せデザインの様々な代数的構成法に注目し,それらの関連性の解明を向けて理論と応用の両側面から研究を行った.特に,検査計画問題および関連するアルゴリズムに力を入れた.主な研究成果は以下に挙げられる.(1)直交ラテン方陣の高次版と構成法の提案,(2)アーベル群不変なSteiner四重系の存在性証明,(3)巡回準直交配列の特徴付け・代数的構成法・統計的最適性評価・コンピュータ探索と分類,(4)最小距離が大きいBCH符号の線形次元の解明,(5)ロケーテイング配列(LA)の新しい評価式の導出,(6)検査計画の適応型検出アルゴリズムの改良,(7)誤り訂正能力を持つLAの概念と構成法の提案.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,組合せデザインと呼ばれる離散構造の代数的側面に焦点を当てて,それらの内在する関連性の解明およびそれらの符号および統計的実験計画への応用について研究を行って,各問題に新たな研究結果を得た.また,複数のコンポーネントが組み込まれる複雑システムにおける故障を検出するための数理モデルとして,組合せデザイン・代数学・符号理論等多様な手法を用いて,検査計画問題の理論的限界のより精確な評価を与え,検出アルゴリズムの効率化に成功した.本研究で得られた成果は,情報通信・実験計画・ソフトウェア工学等の領域において,基礎数学理論・数理モデルおよび関連するアルゴリズムを貢献することになる.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Soochow University (蘇州大学)(中国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 蘇州大学(中国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] An Improved Adaptive Algorithm for Locating Faulty Interactions in Combinatorial Testing2022

    • 著者名/発表者名
      Qianqian Yang, Xiao-Nan Lu
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E105.A 号: 6 ページ: 930-942

    • DOI

      10.1587/transfun.2021EAP1071

    • NAID

      130008121543

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2022-06-01
    • 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] Error-correcting locating arrays for interaction fault location in combinatorial testing2022

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Nan Lu, Masakazu Jimbo
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2022 IEEE International Symposium on Information Theory (ISIT)

      巻: 採択

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimal and efficient designs for fMRI experiments via two-level circulant almost orthogonal arrays2021

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Nan Lu, Miwako Mishima, Nobuko Miyamoto, Masakazu Jimbo
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Planning and Inference

      巻: 213 ページ: 33-49

    • DOI

      10.1016/j.jspi.2020.11.005

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] BCH codes with minimum distance proportional to code length2021

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Noguchi, Xiao-Nan Lu, Masakazu Jimbo, Ying Miao
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Discrete Mathematics

      巻: 35 号: 1 ページ: 179-193

    • DOI

      10.1137/19m1260876

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Symmetric abelian group-invariant Steiner quadruple systems2021

    • 著者名/発表者名
      Lijun Ji, Xiao-Nan Lu
    • 雑誌名

      Journal of Combinatorial Theory, Series A

      巻: 181 ページ: 1-21

    • DOI

      10.1016/j.jcta.2021.105435

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On Dimensionally Orthogonal Diagonal Hypercubes2020

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Nan Lu, Tomoko Adachi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E103.A 号: 10 ページ: 1211-1217

    • DOI

      10.1587/transfun.2019DMP0009

    • NAID

      130007920249

    • ISSN
      0916-8508, 1745-1337
    • 年月日
      2020-10-01
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On dimensionally orthogonal diagonal hypercubes2020

    • 著者名/発表者名
      X.-N. Lu and T. Adachi
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences

      巻: E103-A

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Arrays for combinatorial interaction testing: a review on constructive approaches2019

    • 著者名/発表者名
      X.-N. Lu and M. Jimbo
    • 雑誌名

      Japanese Journal of Statistics and Data Science

      巻: 2 号: 2 ページ: 641-667

    • DOI

      10.1007/s42081-019-00056-w

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Almost external difference families via cyclotomy2022

    • 著者名/発表者名
      盧 暁南, 川口 翔大, 三嶋 美和子
    • 学会等名
      日本数学会2022年度年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Circulant almost orthogonal arrays: statistical optimality and related combinatorial structures2022

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Nan Lu, Miwako Mishima, Nobuko Miyamoto, Masakazu Jimbo
    • 学会等名
      Colloquium on Combinatorial Designs
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Circulant almost orthogonal arrays and related problems in statistics and combinatorics2021

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Nan Lu, Miwako Mishima, Nobuko Miyamoto, Masakazu Jimbo
    • 学会等名
      Xinyang Normal University Math and Statistics Colloquium
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] SATソルバーの組合せデザイン問題への応用事例2021

    • 著者名/発表者名
      盧 暁南
    • 学会等名
      名古屋組合せ論セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Searching for edges in a multi-partite graph2021

    • 著者名/発表者名
      盧 暁南
    • 学会等名
      日本数学会2021年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Almost external difference families via cyclotomy2021

    • 著者名/発表者名
      Xiao-Nan Lu, Shota Kawaguchi, Miwako Mishima
    • 学会等名
      43rd Australasian Combinatorics Conference
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Enumeration and classification of two-level circulant almost orthogonal arrays with strength 2 and bandwidth 12021

    • 著者名/発表者名
      盧 暁南
    • 学会等名
      日本数学会2021年度年会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Circulant almost orthogonal arrays and perfect binary sequences2020

    • 著者名/発表者名
      盧 暁南,三嶋美和子,宮本暢子,神保雅一
    • 学会等名
      日本数学会2020年度秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] グループテスト入門2019

    • 著者名/発表者名
      盧 暁南
    • 学会等名
      研究集会「実験計画法と符号および関連する組合せ構造」2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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