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アダマール行列の存在問題の解決に向けた構成的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K03719
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分12030:数学基礎関連
研究機関熊本大学

研究代表者

籾原 幸二  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 准教授 (70613305)

研究分担者 丸田 辰哉  大阪公立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80239152)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2022年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2021年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2020年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワードアダマール行列 / 有限幾何 / 2-交差集合 / 差集合族 / ガウス和 / 強正則グラフ / アソシエーションスキーム / divisible design graph / 自己双対符号 / 歪みアダマール行列 / D-最適性 / 差集合 / 均整アダマール行列
研究開始時の研究の概要

これまでの研究で,「群の作用」と「ガウス和の計算」を併用した高次元有限射影空間における超平面交差数の計算法を考案してきた. この手法を発展・応用し, 2-交差集合を用いたアダマール行列の既存の幾何学的構成法を高次元化することで, 平方数次均整アダマール行列を組織的に生成する新たな構成法を開発する.
また, 申請者の最近の研究で, アソシエーションスキームを通じ, (4×非平方数)次アダマール行列と均整アダマール行列との関係性が明らかになってきた. 本研究では, その関係に基づき, アソシエーションスキームの枠組みの中で, (4×非平方数)次アダマール行列を組織的に構成する手法・理論を確立する.

研究成果の概要

本研究では, 有限射影空間の2-交差集合を用いたアダマール行列の既存の幾何学的構成法の一般化, 強正則グラフやアソシエーションスキームを用いた新たな構成法の開発を行い, 未知なる次数のアダマール行列を構成する理論を確立することが目的であった.
本研究で, 有限群の作用と有限体上の冪乗剰余を用いた幾何構造を構成する手法を開発し, また, 超平面交差数の計算のためガウス和・ガウス周期の新たな特徴づけを行った. 特に, 新たなアダマール行列を含む系列の発見, アダマール行列に関連する強正則グラフやアソシエーションスキームの構成を行い, アダマール行列及び関連する組合せ構造の存在問題を進展させた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

アダマール行列は, 符号・デザイン・グラフ・格子等の構成に用いられる重要な離散構造であり, 新たなアダマール行列や関連する組合せ構造の発見が, これらの分野における様々な問題を解決する可能性もあり, 多くの付加的成果を生み出すという点で本研究成果には重要な意義がある. また, 有限幾何やガウス和をはじめとする整数論における研究成果は, 組合せ論における様々な構造の存在証明に応用できる潜在的可能性もあり, 重要な価値がある. 更には, アダマール行列は, 統計における分散分析・情報通信における周波数信号処理等, 情報科学分野に多くの応用があるため, 幅広く社会に貢献することが期待される.

報告書

(5件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 研究成果

    (25件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (4件) 雑誌論文 (13件) (うち国際共著 4件、 査読あり 12件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] 南方科技大学(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] 南方科技大学(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Delaware/Department of Mathematics(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] National University of Singapore/Division of Natural Science(シンガポール)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Strongly Regular Graphs from Pseudocyclic Association Schemes2024

    • 著者名/発表者名
      Momihara Koji、Suda Sho
    • 雑誌名

      Graphs and Combinatorics

      巻: 40 号: 2

    • DOI

      10.1007/s00373-024-02764-x

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Difference sets in pseudocyclic association schemes2023

    • 著者名/発表者名
      Kajiura Hiroki、Momihara Koji
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 346 号: 12 ページ: 113598-113598

    • DOI

      10.1016/j.disc.2023.113598

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The existence of Cameron-Liebler line classes with parameter $\frac{(q+1)^2}{3}$2023

    • 著者名/発表者名
      籾原幸二
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 2253

    • 関連する報告書
      2023 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 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A note on avoidance games on Steiner triple systems2022

    • 著者名/発表者名
      N. Matsumoto, K. Momihara, M. Nakamura
    • 雑誌名

      Australasian Journal of Combinatorics

      巻: 83 ページ: 196-293

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Square (1,-1)-matrices with large determinants and near-Hadamard matrices2022

    • 著者名/発表者名
      K. Momihara, S. Suda, Q. Xiang
    • 雑誌名

      Linear Algebra and its Applications

      巻: 654 ページ: 28-55

    • DOI

      10.1016/j.laa.2022.08.028

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Cyclic arcs of Singer type and strongly regular Cayley graphs over finite fields2022

    • 著者名/発表者名
      Momihara Koji、Xiang Qing
    • 雑誌名

      Finite Fields and Their Applications

      巻: 77 ページ: 101953-101953

    • DOI

      10.1016/j.ffa.2021.101953

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Pure Gauss sums and skew Hadamard difference sets2022

    • 著者名/発表者名
      Momihara Koji
    • 雑誌名

      Finite Fields and Their Applications

      巻: 77 ページ: 101932-101932

    • DOI

      10.1016/j.ffa.2021.101932

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New constructions of strongly regular Cayley graphs on abelian non p-groups2021

    • 著者名/発表者名
      Momihara Koji
    • 雑誌名

      Journal of Combinatorial Theory, Series A

      巻: 184 ページ: 105514-105514

    • DOI

      10.1016/j.jcta.2021.105514

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cameron-Liebler line classes with parameter x=\frac{(q+1)^2}{3}2021

    • 著者名/発表者名
      Feng Tao、Momihara Koji、Rodgers Morgan、Xiang Qing、Zou Hanlin
    • 雑誌名

      Advances in Mathematics

      巻: 385 ページ: 107780-107780

    • DOI

      10.1016/j.aim.2021.107780

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Powers of Gauss sums in quadratic fields2021

    • 著者名/発表者名
      Momihara Koji
    • 雑誌名

      Journal of Number Theory

      巻: - ページ: 331-352

    • DOI

      10.1016/j.jnt.2021.08.015

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A new family of Hadamard matrices of order 4(2p^2+1)2021

    • 著者名/発表者名
      K. H. Leung, K. Momihara, Q. Xiang,
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 344 号: 1 ページ: 112-163

    • DOI

      10.1016/j.disc.2020.112163

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] A recursive construction for skew Hadamard difference sets2020

    • 著者名/発表者名
      K. Momihara
    • 雑誌名

      The Electronic Journal of Combinatorics

      巻: 27 号: 3

    • DOI

      10.37236/9058

    • 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
  • [学会発表] Strongly regular graphs from pseudocyclic association schemes2024

    • 著者名/発表者名
      籾原幸二
    • 学会等名
      スペクトラルグラフ理論および周辺領域 第1 2 回研究集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Strongly regular graphs and association schemes from pseudocyclic association schemes2023

    • 著者名/発表者名
      Koji Momihara
    • 学会等名
      2023 International Conference on Combinatorics and Finite Geometry
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The existence of Cameron-Liebler line classes with parameter x =(q+1)^2/32022

    • 著者名/発表者名
      籾原幸二
    • 学会等名
      京都大学RIMS共同研究(研究集会)「有限群論,代数的組合せ論,頂点代数の研究」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Partial difference sets of Latin square type or negative Latin square type in abelian non p-groups2022

    • 著者名/発表者名
      Koji Momihara
    • 学会等名
      The 6-th International Workshop on Algebraic Designs, Hadamard Matrices & Quanta
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 可換非p-群上のpartial difference setについて2021

    • 著者名/発表者名
      籾原幸二
    • 学会等名
      第22回名古屋組合せ論セミナー(第9回 実験計画法とその周辺・オンラインセミナー)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] Homepage of Koji Momihara

    • URL

      https://sites.google.com/view/kojimomihara/home

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書 2021 実施状況報告書
  • [備考] Researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/7000016996

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考] Homepage of Koji Momihara

    • URL

      https://www.educ.kumamoto-u.ac.jp/~momihara/

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2020-04-28   更新日: 2025-01-30  

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