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2019 年度 実施状況報告書

最適線形符号問題に関する幾何学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05256
研究機関大阪府立大学

研究代表者

丸田 辰哉  大阪府立大学, 理学(系)研究科(研究院), 教授 (80239152)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
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
研究実績の概要

q 元体 F_q 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(特に、[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)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。線形符号が拡張可能であるための条件を新たに求める研究、その研究によって得られた拡張定理を用いた Griesmer 符号等の非存在証明による最適な線形符号がもつ長さの最小値の確定、最適な線形符号のコンピュータによる探索と構造解析、arc や blocking set といった有限射影空間における(多重)集合の特殊な構造を用いた符号の構成等を通して、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5元体上の最適な5次元線形符号(n_5(5,d) の決定問題)とその一般化について取り組み、一般の q 元体上の最適な5次元線形符号の新たな幾何学的構成方法や Griesmer 限界に達する符号の非存在証明が得られた。その成果は、国内の離散数学や組合せ論に関する研究集会や国際会議 42ACCMCC 等で発表を行った。射影平面の arc や blocking set については、PG(2,7) における (29,5)-arc の分類とその構成の一般化についてブルガリア科学アカデミーの I. Bouyukliev 教授らと共同研究を行い、国際学術雑誌に発表した。また、3元体上の最適線形符号問題にも取り組み、非存在証明に有効な線形計画法的な手法に関する知見を得た。

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、5元体上の最適な線形符号の構成方法の一般化や5次元線形符号の存在限界ついて成果が得られ、国内外で発表することができたが、論文として国際学術雑誌に投稿するのが遅れている。4元体上の線形符号の拡張可能性についても大きな進展があったが、最適線形符号問題への応用という点で検討課題が残っている。

今後の研究の推進方策

まず、今年度得られた成果を、原著論文として早急に取り纏め、国際学術雑誌に投稿したい。3元線形符号や4元線形符号については、新しい拡張定理を応用して、n_3(6, d) や n_4(5, d) の値が未決定な場合の検討を引き続き行う。その際に必要な低次元の最適線形符号の分類や有限射影空間における arc や blocking set の分類については、ブルガリア科学アカデミーの Iliya Bouyukliev 教授に協力を要請する予定である。また、新たな最適線形符号の探索も、大学院生と共に引き続き行う。未解決問題を含む低次元の nq(k,d) 表は website で公開しており、随時更新する予定である。

次年度使用額が生じた理由

理由:年度末に予定していた海外出張が新型コロナウイルス感染拡大のため実施できなくなり、次年度使用額が生じた。
使用計画:出張旅費や消耗品の購入に使用する予定。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Bulgarian Academy of Sciences(ブルガリア)

    • 国名
      ブルガリア
    • 外国機関名
      Bulgarian Academy of Sciences
  • [国際共同研究] Gyeongsang National University(韓国)

    • 国名
      韓国
    • 外国機関名
      Gyeongsang National University
  • [雑誌論文] On the (29,5)-Arcs in PG(2,7) and Some Generalized Arcs in PG(2,q)2020

    • 著者名/発表者名
      Iliya Bouyukliev, Eun Ju Cheon, Tatsuya Maruta, Tsukasa Okazaki
    • 雑誌名

      Mathematics

      巻: 8 ページ: 320-320

    • DOI

      https://doi.org/10.3390/math8030320

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Construction of new Griesmer codes of dimension 52019

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

      京都大学数理解析研究所講究録「代数系、論理、言語と計算機科学の周辺」

      巻: 2130 ページ: 109-112

    • DOI

      http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~kyodo/kokyuroku/contents/2130.html

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nonexistence of some Griesmer codes of dimension 52019

    • 著者名/発表者名
      W. Kuranaka, T. Maruta
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録「代数系、論理、言語と計算機科学の周辺」

      巻: 2130 ページ: 113-118

    • DOI

      http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~kyodo/kokyuroku/contents/2130.html

    • オープンアクセス
  • [学会発表] Nonexistence of some ternary linear codes2019

    • 著者名/発表者名
      澤島利治, 丸田辰哉
    • 学会等名
      離散数学とその応用研究集会2019
  • [学会発表] A new extension theorem for quaternary linear codes2019

    • 著者名/発表者名
      白水 誠, 丸田辰哉
    • 学会等名
      離散数学とその応用研究集会2019
  • [学会発表] On the extendability of linear codes over the eld of order four2019

    • 著者名/発表者名
      T. Maruta, H. Kanda, M. Shirouzu
    • 学会等名
      The 42nd Australasian Conference on Combinatorial Mathematics and Combinatorial Computing (42ACCMCC)
    • 国際学会
  • [学会発表] Nonexistence of some ternary linear codes of dimension 62019

    • 著者名/発表者名
      T. Sawashima, T. Maruta
    • 学会等名
      The 42nd Australasian Conference on Combinatorial Mathematics and Combinatorial Computing (42ACCMCC)
    • 国際学会
  • [学会発表] On the minimum length of linear codes of dimension five2019

    • 著者名/発表者名
      W. Kuranaka, T. Maruta
    • 学会等名
      The 42nd Australasian Conference on Combinatorial Mathematics and Combinatorial Computing (42ACCMCC)
    • 国際学会
  • [学会発表] On the extendability of linear codes over the field of order four2019

    • 著者名/発表者名
      白水 誠, 苅田仁, 丸田辰哉
    • 学会等名
      2019年度応用数学合同研究集会
  • [備考] Griesmer Bound for Linear Codes over Finite Fields

    • URL

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

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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