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情報と数学の協働による特異点自動分類および認識と応用

研究課題

研究課題/領域番号 23K03123
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11020:幾何学関連
研究機関関西大学

研究代表者

寺本 央  関西大学, システム理工学部, 准教授 (90463728)

研究分担者 湊 真一  京都大学, 情報学研究科, 教授 (10374612)
早野 健太  慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 准教授 (20722606)
深作 亮也  九州大学, 数理学研究院, 助教 (40778924)
研究期間 (年度) 2023-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2026年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2025年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2024年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2023年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード包括的混合的標準基底 / 多目的最適化 / 実行可能集合 / 局所コホモロジー / 特異点論 / 実限量化子消去 / BDD / 計算代数
研究開始時の研究の概要

以下の4つの課題に取り組む。
1. Decision Diagram、非冗長積和表現を使った実限量化子消去アルゴリズムの発展、半代数的集合のBDD (Binary Decision Diagram)による表現
2. 混合加群に対する包括的グレブナー(標準)系アルゴリズムの開発
3. 実限量化子消去アルゴリズムによる特異点認識とそのアルゴリズム開発
4. 多目的最適化問題における実行可能集合、パレート集合、パレートフロントの微分位相幾何学的構造の分類

研究実績の概要

今年度は研究目的の概要に示した,2. 混合加群に対する包括的グレブナー(標準)系のアルゴリズムの開発,4. 多目的最適化問題における実行可能集合,パレート集合,パレートフロントの微分位相幾何学的構造の分類,に主に取り組み,その他の項目の準備を行った.

2.に関してはアルゴリズムの開発を完了し,Journal of Algebra and Its Applicationsに論文が掲載された.その結果をもとに特異点論の専門家であるValencia大学のRaul Oset Sinhaを3月に訪問し,A同値,phi同値等で,既存のA_e余次元等の不変量の計算が再現されるかを検討した.再現はされたもののまだ特異点研究者の友とできるぐらいの計算スピードが出ないことが分かったので,一旦課題を持ち帰り,混合加群に対する包括的標準系のアルゴリズムの律速となっている局所コホモロジーの計算アルゴリズムの改良に鍋島克輔と取り組んだ.その改良の結果は、今年度フランスで開催されるComputer Algebra in Scientific Computing 2024 (CASC 2024)で発表予定である.
4.に関しては研究分担者である早野健太と月1回梅田と慶応大学矢上キャンパスで議論をしており,現在論文執筆中である.
1.に関しては,11月に研究分担者である湊真一からSapporo BDDに関する必要な情報提供を受け,深作亮也とそれを包括的グレブナー基底系による実限量化子消去法にを組み込むための予備的な議論をした.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

概要に掲げた目標の一つである混合加群に対する包括的グレブナー(標準)系のアルゴリズムの開発は一通り完了し,結果を論文にて報告した.現在はその改良に着手している.Valencia大学のRaul Oset Sinhaは,本手法により,彼の証明した写像芽をいろいろな超平面で切断したときにできる写像芽のA_e余次元の最小値に関する結果が再現され、「私の定理が自動で証明された」と驚嘆のコメントを頂戴し,本研究課題の可能性を大いに感じた.

その他,1.と4.に関しても現在準備中であるが,おおむね順調に推移している.

今後の研究の推進方策

次年度7月にまたValencia大学を訪問予定であり,CASC 2024で発表予定の局所コホモロジーの計算アルゴリズムを搭載した混合加群に対する包括的標準系の計算アルゴリズムを使って,今度こそスピード面でも特異点論研究者の友となれるようなソフトウェアを作ることが目標である.その他,早野健太と引き続き多目的最適化への特異点論の応用に関する論文を執筆し,湊真一から提供されたBDDを組み込んだ実量化子消去のアルゴリズムの開発を深作亮也と推進していく予定である.

報告書

(1件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] ヴァレンシア大学(スペイン)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ワルシャワ工科大学(ポーランド)

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Comprehensive standard system for generalized mixed module and its application to singularity theory2023

    • 著者名/発表者名
      Teramoto Hiroshi、Nabeshima Katsusuke
    • 雑誌名

      Journal of Algebra and Its Applications

      巻: 0 号: 13 ページ: 2450221-2450221

    • DOI

      10.1142/s0219498824502219

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Algorithms for classification of real singularities2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Teramoto
    • 学会等名
      WORKSHOP on Algebraic and Analytic Singularities
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On constraint qualifications in multi-objective optimization problems2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Teramoto
    • 学会等名
      WORKSHOP on Mathematics for Industry
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] 成果物ソフトウェア

    • URL

      https://github.com/hiroshi-teramoto/mixed_module_v4.3.2

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2023-04-13   更新日: 2024-12-25  

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