• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

線形符号の拡張可能性と誤り訂正限界に関する幾何学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 20K03722
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
研究機関大阪公立大学 (2022-2023)
大阪府立大学 (2020-2021)

研究代表者

丸田 辰哉  大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (80239152)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2021年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード線形符号 / 最適符号 / 符号の拡張可能性 / 有限射影幾何 / Griesmer 限界 / blocking set / 最適線形符号 / 有限幾何
研究開始時の研究の概要

有限体上の最適な線形符号を求める「最適線形符号問題」は、代数的符号理論における最も基本的な未解決問題として重要な研究課題である。線形符号の存在限界を求めるために、特定のパラメータを持つ符号の非存在証明や最適な線形符号の構成と分類が必要となる。線形符号の生成行列から得られる有限射影空間の多重集合の幾何構造を解明することによって、線形符号の拡張可能性、最適線形符号の構成や分類、Griesmer 符号の非存在証明等を行い、線形符号の誤り訂正能力の限界を求めることを目的とする。位数が小さい有限体上の最適な線形符号の構成や分類にはコンピュータを用いる。

研究実績の概要

q 元体上の長さ(符号長) n, 次元 k, 最小重み d の線形符号([n,k,d]q 符号)が存在する限界を決定する問題は、符号理論において最も基本的な研究課題の一つであり、最適線形符号問題(Optimal Linear Codes Problem)と呼ばれる。符号の誤り訂正限界を求めるには、[n,k,d]q 符号が存在するような最小重み d の最大値 d_q(k,d) を求めれば良いが、これは [n,k,d]q 符号が存在するような長さ n の最小値 n_q(k,d) を求める問題と等価である。線形符号が拡張可能であるための条件を射影幾何の手法を用いて新たに求め、その研究によって得られた知見を活用して最適な線形符号の長さの最小値を確定したり、まだ発見されていない最適な線形符号のコンピュータによる探索や構造解析等を通して、最適線形符号問題の解決を目指すのが本研究の主目的である。
本年度は、主に q元体上の4次元線形符号の最適線形符号問題(n_q(4,d) の決定問題)について取り組み、有限射影空間 PG(3,q) 上の hyperbolic quadric を活用した4次元の最適線形符号の新たな構成方法を見出した。また、「局所的に重みが限定される」という概念を新たに考案し、最も簡単な「局所的に符号語の重みが q を法として2種類しかない」場合を解決し、Griesmer 符号の非存在証明に応用できることを示した。これらの成果については、それぞれ国際学術雑誌に発表した。更に、韓国の研究者と共同研究を行った5次元線形符号の存在限界について、成果を論文にまとめる作業を開始した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

「研究実績の概要」で述べたように、線形符号の拡張可能性と存在限界について、一定の成果が得られ、国際学術雑誌の論文として発表することができた。その一方で、コロナの影響により、国際共同研究が当初の予定より遅れていることは否めない。以上により、研究全体としては、「やや遅れている」と評価される。

今後の研究の推進方策

有限体上の線形符号に対する最適線形符号問題については、引き続き n_q(k,d) の値が未決定な場合の検討を行う。また、局所的に重みが限定される場合の線形符号の拡張可能性とその Griesmer 符号の非存在証明への応用についても引き続き検討する予定である。新たな最適線形符号のコンピュータを用いた探索や構造解析も、引き続き大学院生と共に行う予定。未解決問題を含む低次元の n_q(k,d) の表は website で公開しており、随時更新したい。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (11件) (うち査読あり 11件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 5件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Gyeongsang National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Gyeongsang National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Institute of Mathematics and Informatics/Bulgarian Academy of Sciences(ブルガリア)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Locally Two-weight Property for Linear Codes and Its Application2024

    • 著者名/発表者名
      Kanda Hitoshi, Kato Atsuya, Maruta Tatsuya
    • 雑誌名

      Serdica Journal of Computing

      巻: 17 号: 2 ページ: 95-106

    • DOI

      10.55630/sjc.2023.17.95-106

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the construction of optimal linear codes of dimension four2023

    • 著者名/発表者名
      A. Kato, T. Maruta, K. Nomura
    • 雑誌名

      Bulletin of the Korean Mathematical Society

      巻: 60 ページ: 1237-1252

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nonexistence of some ternary linear codes with minimum weight -2 modulo 92023

    • 著者名/発表者名
      Sawashima Toshiharu, Maruta Tatsuya
    • 雑誌名

      Advances in Mathematics of Communications

      巻: 17 号: 6 ページ: 1338-1357

    • DOI

      10.3934/amc.2021052

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the extendability of quaternary linear codes with four weights modulo 162022

    • 著者名/発表者名
      Kanda Hitoshi, Shirouzu Makoto, Maehara Kaito, Maruta Tatsuya
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 345 号: 11 ページ: 113102-113102

    • DOI

      10.1016/j.disc.2022.113102

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the nonexistence of ternary linear codes attaining the Griesmer bound2022

    • 著者名/発表者名
      Kawabata Daiki, Maruta Tatsuya
    • 雑誌名

      Designs, Codes and Cryptography

      巻: 90 号: 4 ページ: 947-956

    • DOI

      10.1007/s10623-022-01021-7

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonexistence of some ternary linear codes2021

    • 著者名/発表者名
      Sawashima Toshiharu, Maruta Tatsuya
    • 雑誌名

      Discrete Mathematics

      巻: 344 号: 11 ページ: 112572-112572

    • DOI

      10.1016/j.disc.2021.112572

    • NAID

      120007187025

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the non-trivial minimal blocking sets in binary projective spaces2021

    • 著者名/発表者名
      Bono Nanami, Maruta Tatsuya, Shiromoto Keisuke, Yamada Kohei
    • 雑誌名

      Finite Fields and Their Applications

      巻: 72 ページ: 101814-101814

    • DOI

      10.1016/j.ffa.2021.101814

    • NAID

      120007187024

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On optimal linear codes of dimension 42021

    • 著者名/発表者名
      BONO Nanami, FUJII Maya, MARUTA Tatsuya
    • 雑誌名

      Journal of Algebra Combinatorics Discrete Structures and Applications

      巻: 8 号: 2 ページ: 73-90

    • DOI

      10.13069/jacodesmath.935947

    • 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] Optimal Linear Codes Over the Field of Order 72021

    • 著者名/発表者名
      K. Nomura, T. Maruta
    • 雑誌名

      2020 Algebraic and Combinatorial Coding Theory (ACCT), IEEE Xplore

      巻: CFP20Y59-ART ページ: 113-117

    • NAID

      120007016887

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Conjecture on Optimal Ternary Linear Codes2021

    • 著者名/発表者名
      D. Kawabata, T. Maruta
    • 雑誌名

      2020 Algebraic and Combinatorial Coding Theory (ACCT), IEEE Xplore

      巻: CFP20Y59-ART ページ: 90-94

    • NAID

      120007016885

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Geometric extending of divisible codes and construction of new linear codes2021

    • 著者名/発表者名
      Y. Inoue, T. Maruta
    • 雑誌名

      Finite Fields and their Applications

      巻: 71 ページ: 101773-101773

    • DOI

      10.1016/j.ffa.2020.101773

    • NAID

      120007016886

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] On the minimal 2-blocking sets in PG(5,2)2024

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Miura, Tatsuya Maruta
    • 学会等名
      RIMS 共同研究(公開型)「群・代数・言語と計算機科学の周辺領域」
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] On the minimal 2-blocking sets in PG(5,2)2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Miura, Koji Imamura, Tatsuya Maruta
    • 学会等名
      The 45th Australasian Combinatorics Conference (45ACC)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the non-existence of Griesmer linear codes2023

    • 著者名/発表者名
      Keita Yasufuku, Tatsuya Maruta
    • 学会等名
      The 45th Australasian Combinatorics Conference (45ACC)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the non-existence of q-ary linear codes with minimum weight d ≡ -1 (mod q)2023

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Kanda, Atsuya Kato, Tatsuya Maruta
    • 学会等名
      The 45th Australasian Combinatorics Conference (45ACC)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the non-existence of linear codes over the field of even order2022

    • 著者名/発表者名
      加藤敦也, 丸田辰哉
    • 学会等名
      2022年度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] On the achievement of the Griesmer bound2022

    • 著者名/発表者名
      川端大輝, 丸田辰哉
    • 学会等名
      日本数学会秋期総合分科会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] On the construction of q-divisible codes of dimension 4 over Fq2021

    • 著者名/発表者名
      野村啓太, 加藤敦也, 丸田辰哉
    • 学会等名
      2021年度応用数学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] On the construction of optimal linear codes from hyperbolic quadrics2021

    • 著者名/発表者名
      加藤敦也, 野村啓太, 丸田辰哉
    • 学会等名
      離散数学とその応用研究集会2021 (JCCA 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] On the minimum length of ternary linear codes2021

    • 著者名/発表者名
      川端大輝, 丸田辰哉
    • 学会等名
      離散数学とその応用研究集会2021 (JCCA 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] On the Construction of Optimal Linear Codes from Hyperbolic Quadrics2021

    • 著者名/発表者名
      A. Kato, K. Nomura, T. Maruta
    • 学会等名
      28th British Combinatorial Conference (BCC 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On the Nonexistence of Ternary Griesmer Codes2021

    • 著者名/発表者名
      D. Kawabata, T. Maruta
    • 学会等名
      28th British Combinatorial Conference (BCC 2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Extension theorems for linear codes2021

    • 著者名/発表者名
      丸田辰哉
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所RIMS共同研究(公開型) 論理・言語・代数系と計算機科学の周辺領域
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Nonexistence of ternary linear codes with minimum weight -2 modulo 92020

    • 著者名/発表者名
      澤島利治, 丸田辰哉
    • 学会等名
      2020年度応用数学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Optimal Linear Codes Over the Field of Order 72020

    • 著者名/発表者名
      K. Nomura, T. Maruta
    • 学会等名
      The 17th International Workshop on Algebraic and Combinatorial Coding Theory (ACCT 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [備考] Griesmer Bound for Linear Codes over Finite Fields

    • URL

      http://mars39.lomo.jp/opu/griesmer.htm

    • 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
  • [備考] Griesmer Bound for Linear Codes over Finite Fields

    • URL

      http://www.mi.s.osakafu-u.ac.jp/~maruta/

    • 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: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi