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2022 年度 実施状況報告書

ネットワークの耐故障性を考慮したグラフ構造的性質に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 19K11829
研究機関徳島大学

研究代表者

蓮沼 徹  徳島大学, 大学院社会産業理工学研究部(理工学域), 教授 (30313406)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード連結度 / 辺連結度 / 木 / 連結度保存木
研究実績の概要

Mader予想とは,位数mの任意の木Tに対して,最小次数が[3k/2]+m-1以上の全てのk-連結グラフGは,G-V(T')がk-連結であるTに同型な部分木T'を含む,という命題である.この予想について,Tがパスのとき,k = 1のときは成立し,k = 2のときは部分的な肯定的結果が知られていたが,最近 k = 2,3の場合も成り立つことが示されている.本研究では,Mader予想の辺版として,次の命題を予想し,k <= 2のときには成り立つことを証明した.
予想1:位数mの任意の木Tに対して,最小次数がk+m-1以上の全てのk-連結グラフ(k-辺連結グラフ)Gは,G-E(T')がk-連結(k-辺連結)であるTに同型な部分木T'を含む.
実際にはより強い以下の命題を証明した.
命題1:k <= 2として,位数mの任意の木Tに対して,最小次数がmax{Δ(T)+k,m-1}以上の全てのk-連結グラフ(k-辺連結グラフ)Gは,G-E(T')がk-連結(k-辺連結)であるTに同型な部分木T'を含む,ここでΔ(T)はTの最大次数を表す.
また,予想1に関して,最小次数の下界を2(k+m-p),ただしp = [(k(k+1)+(m-1)(m-4))/2n+1/2]+2,と緩和した場合には成り立つことも示した.さらに,Erdos-Sos予想とLoebl-Komlos-Sos予想の両方が正しければ,k-連結グラフに対する予想1が成り立つことも証明した.特に,この結果とこれまでに知られているErdos-Sos予想とLoebl-Komlos-Sos予想の肯定的結果から,k-連結グラフに対する予想1はTをパスに限定した場合及びGを内周が7以上と限定した場合に成立することが分かった.また,Loebl-Komlos-Sos予想が正しい場合は密なグラフでは予想1が成り立つことも証明した.

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

Mader予想の辺版の予想を提起し,その予想がk <= 2に成り立つことを証明し,さらに様々な肯定的結果を示すことができた.

今後の研究の推進方策

連結度を保存する木の存在は応用上も重要であると考えられ,予想1の解決に向けて考察を進めるとともに,連結度を保存する木以外の構造についても考察する.また,ネットワークの耐故障性に応用をもつ完全独立全域木に関する考察も引き続き進める.

次年度使用額が生じた理由

新型コロナウィルスの影響で国際会議での研究発表を見合わせたことから,次年度使用額が生じた.
使用計画:国際会議での研究発表に要する旅費を次年度研究費(旅費)と併せて使用する予定である.

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2023

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件)

  • [雑誌論文] Connectivity preserving trees in k-connected or k-edge-connected graphs2023

    • 著者名/発表者名
      Toru Hasunuma
    • 雑誌名

      Journal of Graph Theory

      巻: 102 ページ: 423-435

    • DOI

      10.1002/jgt.22878

    • 査読あり

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公開日: 2023-12-25  

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