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折り紙を中心とした剛体グラフ構造の複雑さの研究

研究課題

研究課題/領域番号 20650002
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 情報学基礎
研究機関北陸先端科学技術大学院大学

研究代表者

上原 隆平  北陸先端科学技術大学院大学, 情報科学研究科, 准教授 (00256471)

研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2010年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2009年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2008年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード折り紙 / 剛体グラフ / グラフ理論 / アルゴリズム / 計算量の理論 / 剛体 / 展開図
研究概要

本研究テーマでは、折り紙に代表される「長さ」や「面積」などの属性を持つ素材を「物理的な構造をもっグラフ」としてモデル化し、コンピュータサイエンスの対象として研究を行った。そしてそのグラフ上の問題の複雑さを解析したり、効率のよいアルゴリズムを開発することを目的とした。そして平成22年度は以下の研究成果を得た。
1. Crease widthの提案と解析:紙を折ったとき、折り目に挟まる紙は少ないほどよい。この直観を問題として定式化し、crease widthという概念を提案した。そして数え上げの観点からcrease widthを研究し、与えられた折り目に矛盾しない折り方の個数に関する上界と下界を得た。
2. 展開図の研究:正多面体同士の間の共通の展開図を研究した。その結果、(1)辺による展開ではこうした展開図は得られないこと(2)多少の歪みを認めるなら、いくつかの多面体間の共通の展開図が作れること(3)極限として正四面体と立方体がどちらも折れる展開図が存在することなどを示した。
3. 折り紙における非決定性問題:折り紙の現実的なモデルにおいて、非常に基本的な問題が計算機では判定不能であることを証明した。
また、もう少し抽象的な構造を持ったグラフに関する理論的な研究成果もいくつか得ることができた。これらは適宜国際会議や論文誌に発表し「EATCS/LA Best Presentation Award」という賞も受賞した。挑戦的萌芽研究として十分な成果をあげることができた。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2011 2010 2009 2008 その他

すべて 雑誌論文 (18件) (うち査読あり 17件) 学会発表 (17件) 図書 (1件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Scale free properties of random k-trees2010

    • 著者名/発表者名
      C.Cooper , R.Uehara
    • 雑誌名

      Mathematics in Computer Science

      巻: 3 ページ: 489-496

    • NAID

      120002511578

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Random Generation and Enumeration of Proper Interval Graphs2010

    • 著者名/発表者名
      T.Saitoh, K.Yamanaka, M.Kiyomi, R.Uehara
    • 雑誌名

      IEICE Transactions

      巻: E93-D ページ: 1816-1823

    • NAID

      10027363849

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Enumeration of the Perfect Sequences of a Chordal Graph2010

    • 著者名/発表者名
      Y.Matsui, R.Uehara, T.Uno
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 411 ページ: 3635-3641

    • NAID

      110006792686

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reconstruction of Interval Graphs2010

    • 著者名/発表者名
      M.Kiyomi, T.Saitoh, R.Uehara
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 411 ページ: 3859-3866

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Complexity of Reconfiguration Problems2010

    • 著者名/発表者名
      T.Ito, E.D.Demaine, N.J.A.Harvey, C.H.Papadimitriou, M.Sideri, R.Uehara, Y.Uno
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science

      巻: 412 ページ: 1054-1065

    • NAID

      120003184349

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Algorithmic Folding Complexity2010

    • 著者名/発表者名
      J.Cardinal, E.D.Demaine, M.LDemaine, S.Imahori, T.Ito, MKiyomi, S.Langerman, R.Uehara, T.Uno
    • 雑誌名

      Graphs and Combinatorics

      巻: 27 ページ: 341-351

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Subexponential interval graphs generated by immigration-death process2010

    • 著者名/発表者名
      N.Miyoshi, M.Ogura, T.Shigezumi, R.Uehara
    • 雑誌名

      Probability in the Engineering and Informational Science 24

      ページ: 289-301

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Enumeration of All Ladder Lotteries and Its Application2010

    • 著者名/発表者名
      K.Yamanaka, S.-i.Nakano, Y.Matsui, R.Uehara, K.Nakkada
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science 411

      ページ: 1714-1722

    • NAID

      120002511577

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scale free properties of random k-trees2010

    • 著者名/発表者名
      C.Cooper, R.Uehara
    • 雑誌名

      Mathematics in Computer Science (印刷中)

    • NAID

      120002511578

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Random Generation and Enumeration of Proper Interval Graphs2010

    • 著者名/発表者名
      T.Saitoh, K.Yamanaka, M.Kiyomi, R.Uehara
    • 雑誌名

      IEICE Transactions (掲載確定)

    • NAID

      10027363849

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Laminar Structure of Ptolemaic Graphs with Applications2009

    • 著者名/発表者名
      R.Uehara, Y.Uno
    • 雑誌名

      Discrete Applied Mathematics 157(7)

      ページ: 1533-1543

    • NAID

      120002511581

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A New Approach to Graph Recognition and Applications to Distance-Hereditary Graphs2009

    • 著者名/発表者名
      S.Nakano, R.Uehara, T.Uno
    • 雑誌名

      Journal of Computer Science and Technology 24(3)

      ページ: 517-533

    • NAID

      120002511580

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scale Free Interval Graphs2009

    • 著者名/発表者名
      N.Miyoshi, T.Shigezumi, R.Uehara, O.Watanabe
    • 雑誌名

      Theoretical Computer Science 410(45)

      ページ: 4533-4600

    • NAID

      120002511579

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文]2009

    • 著者名/発表者名
      R.Uehara, S.Teramoto
    • 雑誌名

      ORIGAMI^4(A K Peters, Ltd.)

      ページ: 295-304

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Complexity of Pleats Folding2009

    • 著者名/発表者名
      Tsuyoshi Ito, Masashi Kiyomi, Shinji Imahori, Ryuhei Uehara
    • 雑誌名

      European Workshop on Computational Geometry (EuroCG 2009) 1

      ページ: 143-146

    • NAID

      110007123963

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient Enumeration of All Pseudoline Arrangements2009

    • 著者名/発表者名
      Katsuhisa Yamanaka, Shinichi Nakano, Yasuko Matsui, Ryuhei Uehara, Ken to Nakada
    • 雑誌名

      European Workshop on Computational Geometry (EuroCG 2009) 1

      ページ: 53-56

    • NAID

      110007995562

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inverting Linkages with stretch2009

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Fujimoto, Mitsuo Motoki, Ryuhei Uehara
    • 雑誌名

      Canadian Conference on Computational Geometry (CCCG 2008) 1

      ページ: 31-34

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Polygons Folding to Plural Incongruent Orthogonal Boxes2009

    • 著者名/発表者名
      Jun Mitani, Ryuhei Uehara
    • 雑誌名

      Canadian Conference on Computational Geometry (CCCG 2008) 1

      ページ: 39-42

    • NAID

      110007081785

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Construct of Common Development of Regular Tetrahedron and Cube2011

    • 著者名/発表者名
      T.Shirakawa, T.Horiyama, R.Uehara
    • 学会等名
      27th European Workshop on Computational Geometry(EuroCG 2011)
    • 発表場所
      スイス・モルシャッハ
    • 年月日
      2011-03-29
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Nonexistence of Common Edge Developments of Regular Tetrahedron and Other Platonic Solids2010

    • 著者名/発表者名
      T.Horiyama , R.Uehara
    • 学会等名
      China-Japan Joint Conference on Computational Geometry, Graphs and Applications (CGGA 2010)
    • 発表場所
      中国・大連
    • 年月日
      2010-11-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Simple Undecidable Problem on Origami2010

    • 著者名/発表者名
      R.Uehara
    • 学会等名
      China-Japan Joint Conference on Computational Geometry, Graphs and Applicat-ions (CGGA 2010)
    • 発表場所
      中国・大連
    • 年月日
      2010-11-04
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] On Stretch Minimization Problem on Unit Strip Paper2010

    • 著者名/発表者名
      R.Uehara
    • 学会等名
      The 22nd Canadian Conference on Computational Geometry (CCCG 2010)
    • 発表場所
      カナダ・マニトバ
    • 年月日
      2010-08-11
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Any Monotone Function is Realized by Interlocked Polygons2010

    • 著者名/発表者名
      E.D.Demaine, M.L.Demaine, R.Uehara
    • 学会等名
      The 22nd Canadian Conference on Computational Geometry (CCCG 2010)
    • 発表場所
      カナダ・マニトバ
    • 年月日
      2010-08-10
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Stretch Minimization Problem of a Strip Paper2010

    • 著者名/発表者名
      R.Uehara
    • 学会等名
      5th International Conference on Origami in Science, Mathematics and Education (50SME)
    • 発表場所
      シンガポール・シンガポール経済大学
    • 年月日
      2010-07-14
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Kaboozle is NP-complete, even in a Strip Form2010

    • 著者名/発表者名
      T.Asano, E.Demaine, M.Demaine R.Uehara
    • 学会等名
      5th International Conference on FUN WITH ALGORITHMS
    • 発表場所
      イタリア・イスキア島
    • 年月日
      2010-06-02
    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [学会発表] Reconstruction Algorithm for Permutation Graphs2010

    • 著者名/発表者名
      M.Kiyomi, T.Saitoh, R.Uehara
    • 学会等名
      Annual Workshop on Algorithms and Computation
    • 発表場所
      ダッカ、バングラデシュ
    • 年月日
      2010-02-10
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Random Generation and Enumeration of Bipartite Permutation Graphs2009

    • 著者名/発表者名
      T.Saitoh, Y.Otachi, K.Yamanaka, R.Uehara
    • 学会等名
      International Symposium on Algorithms and Computation
    • 発表場所
      ハワイ、アメリカ
    • 年月日
      2009-12-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Route-Enabling Graph Orientation Problems2009

    • 著者名/発表者名
      T.Ito, Y.Miyamoto, H.Ono, H.Tamaki, R.Uehara
    • 学会等名
      International Symposium on Algorithms and Computation
    • 発表場所
      ハワイ、アメリカ
    • 年月日
      2009-12-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Algorithmic Folding Complexity2009

    • 著者名/発表者名
      J.Cardinal, E.Demaine, M.Demaine, S.Imahori, S.Langerman, R.Uehara
    • 学会等名
      International Symposium on Algorithms and Computation
    • 発表場所
      ハワイ、アメリカ
    • 年月日
      2009-12-16
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] How to make a picturesque maze2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Okamoto, R.Uehara
    • 学会等名
      Canadian Conference on Computational Geometry
    • 発表場所
      バンクーバー、カナダ
    • 年月日
      2009-08-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Reconstruction of Interval Graphs2009

    • 著者名/発表者名
      M.Kiyomi, T.Saitoh, R.Uehara
    • 学会等名
      Annual International Computing and Combinatorics Conference
    • 発表場所
      ナイアガラ、アメリカ
    • 年月日
      2009-07-13
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Counting the Number of Matchings in Chordal and Chordal Bipartite Graph Classes2009

    • 著者名/発表者名
      Y.Okamoto, R.Uehara, T.Uno
    • 学会等名
      International Workshop on Graph-Theoretic Concepts in Computer Science
    • 発表場所
      モンペリエ、フランス
    • 年月日
      2009-06-26
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Complexity of Pleats Folding2009

    • 著者名/発表者名
      伊藤剛志, 清見礼, 今堀慎治, 上原隆平
    • 学会等名
      情報処理学会アルゴリズム研究会
    • 発表場所
      NTTコミュニケーション科学基礎研究所(厚木)
    • 年月日
      2009-01-30
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 折り紙の計算論的複雑さの研究(招待講演)2008

    • 著者名/発表者名
      上原隆平
    • 学会等名
      日本機械学会RC235 計算力学援用による折紙工学の推進とその応用に関する調査研究分科会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2008-10-07
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] Polygons Folding to Plural0 Incongruent Orthogonal Boxes2008

    • 著者名/発表者名
      三谷純, 上原隆平
    • 学会等名
      電子情報通信学会コンピュテーシヨン研究会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 年月日
      2008-09-11
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] 幾何的な折りアルゴリズム2009

    • 著者名/発表者名
      E.D.ドメイン、J.オルーク(著)、上原隆平(訳)
    • 総ページ数
      520
    • 出版者
      近代科学社
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/~uehara/pub/index.html

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.jaist.ac.jp/~uehara

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書

URL: 

公開日: 2008-04-01   更新日: 2016-04-21  

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