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代数的手法および組合せ論的手法を用いた格子凸多面体論における未解決問題への挑戦

研究課題

研究課題/領域番号 21KK0043
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化(B))

配分区分基金
審査区分 中区分11:代数学、幾何学およびその関連分野
研究機関大阪大学

研究代表者

東谷 章弘  大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (60723385)

研究分担者 土谷 昭善  東邦大学, 理学部, 講師 (30836953)
大杉 英史  関西学院大学, 理学部, 教授 (80350289)
研究期間 (年度) 2021-10-07 – 2026-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
19,110千円 (直接経費: 14,700千円、間接経費: 4,410千円)
2025年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2024年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2023年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2022年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2021年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワード格子多面体 / Unimodal予想 / 小田予想 / Ehrhart理論 / 格子凸多面体 / h*多項式
研究開始時の研究の概要

本研究の目的は、格子凸多面体論における懸案の未解決問題である「Unimodal予想」「小田予想」の解決である。これらの予想は、格子凸多面体論のみならず、数学における諸分野と関連する重要な研究テーマであるが、完全解決に向けて、まだまだ課題が多く残っているのが現状である。そこで本共同研究において、当該分野における世界的権威であるマックス・プランク研究所ライプツィヒのBernd Sturmfelsを中心とした研究グループと強力なタッグを組み、様々な分野背景を持つ研究者たちとの綿密な議論に基づく共同研究を遂行する。

研究実績の概要

本研究の目的は、国際共同研究を実施することにより、格子多面体論における懸案の未解決問題を解決することである。具体的には、「Unimodal予想」「小田予想」と呼ばれる2つの重要な未解決問題に取り組むことである。
当該年度は、アメリカ・サンノゼにて開催されたEhrhart理論に関する国際集会に参加し、格子多面体論に関する最新の研究について情報を収集することができた。他にも、有限グラフに付随する反射的多面体である symmetric edge polytope に関する共同研究や、半順序集合に付随する多面体の組合せ的変異性に関する共同研究を実施した。

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

2022年5月にサンノゼにて開催されたEhrhart理論に関する国際集会に参加したことにより、格子多面体論に関する最新の研究の進捗状況について情報交換することができた。その中で、例えば、unimodal予想について、反射的多面体のh^*列に対してはunimodal予想が肯定的に解決した、という情報を得た。さらに、同変Ehrhart理論や重み付きEhrhart理論など、既存のEhrhart理論の一般に関する新たな議論も行われ、当該研究課題の一般化の方向性も見出すことができた。また、ドイツのMartina Juhnke-Kubitzke氏と、symmetric edge polytopeのh^*列に関する共同研究も開始し、極小な値をh^*列に持つようなグラフについての一定の研究成果を得ることに成功しており、目下、共著論文を執筆中である。
その他、当該研究課題に関連する研究成果をいくつかあげており、おおむね順調に研究が進展しているといえる。

今後の研究の推進方策

懸案の未解決問題の1つである「unimodal予想」が、反射的多面体に対しては正しいことが証明された。そこで、反射的とは限らない正規な格子多面体に対して、どこまでunimodal予想が正しいかを検討していきたいとかんがえている。
また、小田予想についても、代数幾何や表現論など、様々な観点から引き続き研究を進める予定である。

報告書

(3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
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2024 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (6件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 3件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 5件) 備考 (3件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] コルゲート大学(米国)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] スウェーデン王立工科大学(スウェーデン)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] コンスタンツ大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ミラノ工科大学(イタリア)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Osnabruck University(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Ghent University(ベルギー)

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Combinatorial mutations of Gelfand-Tsetlin polytopes, Feigin-Fourier-Littelmann-Vinberg polytopes, and block diagonal matching field polytopes2024

    • 著者名/発表者名
      Clarke Oliver、Higashitani Akihiro、Mohammadi Fatemeh
    • 雑誌名

      Journal of Pure and Applied Algebra

      巻: 228 号: 7 ページ: 107637-107637

    • DOI

      10.1016/j.jpaa.2024.107637

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Difference of Hilbert series of homogeneous monoid algebras and their normalizations2024

    • 著者名/発表者名
      Higashitani Akihiro
    • 雑誌名

      Semigroup Forum

      巻: 108 号: 1 ページ: 101-114

    • DOI

      10.1007/s00233-024-10414-0

    • 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] Period Collapse in Characteristic Quasi-Polynomials of Hyperplane Arrangements2022

    • 著者名/発表者名
      Higashitani Akihiro、Tran Tan Nhat、Yoshinaga Masahiko
    • 雑誌名

      International Mathematics Research Notices

      巻: - 号: 10 ページ: 8934-8963

    • DOI

      10.1093/imrn/rnac104

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Difference of Hilbert series of homogeneous monoid algebras and their normalizations2024

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Higashitani
    • 学会等名
      Seminar at Politecnico di Milano
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterizing h^*-polynomials of lattice simplices with small volumes2023

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Higashitani
    • 学会等名
      Combinatorics Seminar at KTH
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Characterizing h^*-polynomials of lattice simplices with small volumes2023

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Higashitani
    • 学会等名
      Combinatorics Seminar at St. Louis
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Introduction to toric rings arising from combinatorial objects2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Higashitani
    • 学会等名
      Osnabruck Colloquium
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Period collapse in characteristic quasi-polynomials of non-central hyperplane arrangements2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Higashitani
    • 学会等名
      Combinatorics, geometry and commutative algebra of hyperplane arrangements
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考]

    • URL

      https://sv2-mat.ist.osaka-u.ac.jp/~higashitani/index.html

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://sv2-mat.ist.osaka-u.ac.jp/~higashitani/

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://sv2-mat.ist.osaka-u.ac.jp/~higashitani/papers.html

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Characteristic Polynomials of Hyperplane Arrangements and Ehrhart Polynomials of Convex Polytopes2023

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Combinatorial and Algebraic Aspects of Lattice Polytopes2023

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2021-10-22   更新日: 2024-12-25  

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