通过计算折纸、拼图、游戏实现智能化

UEHARA实验室
教授：UEHARA Ryuhei

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〔研究领域〕
理论计算机科学、计算复杂性、算法、计算几何
[关键词]
计算折纸、组合优化、图形算法、游戏和谜题的计算复杂性

我们正在寻找潜在学生的技能和背景

关于数学，需要基本的离散数学和图论。“算法和数据结构”课程中的科目也是必要的。学生应该对谜题、类似谜题的东西、折纸和算法感兴趣。

你期望在这个实验室学到什么

研究包括三个阶段：首先掌握要研究的问题、解决问题和公布结果。在硕士研究中，从头开始发现自己的问题并不容易。因此，通过学习图算法等基本领域，我们的目标是找到未解决的问题和要解决的主题。在这种情况下，你获得了阅读英文期刊论文的能力。在解决问题方面，我们的目标是获得准确掌握基本理论的能力。在研究活动中，获得足够的表达技能也很重要。通过一系列的研究活动，将获得成为研究人员的智力和基本技能，并提高长期解决问题的能力。

【毕业生工作类别】信息通信/信息处理行业、技术咨询公司等。

研究大纲

图1：两个盒子的共同发展。

理论计算机科学隐藏在似乎与信息科学无关的主题中，例如折纸和拼图。例如，如果将“折叠”视为基本操作，则“折叠折纸”的行为对应于计算机中的算法。换句话说，即使使用相同的折纸设计，您也可以考虑有效的程序，或从数学上显示某些问题的难度。这种“问题抽象”实际上在所有领域都有应用。也就是说，抽象问题的“设计理论上的解决方法”正是理论计算机科学的真正乐趣。

有时，从理论上讲，某个问题是“棘手的”，你不愿意放弃。Uehara实验室的主要主题之一是在现实时间内提供与此类“难以计算的问题”相关的解决方案。

另一方面，可以为某些问题找到有效的解决方案。应该有一个直到那时才知道的解决方案，而这个解决方案的描述就是“算法”。一个好的算法有一个超越思想的理论保证。这种高效算法的理论保证也是上原实验室的主要主题之一。

主要出版物

1. 伊藤武弘、川原骏、Minato Shin-ichi、Otachi Yothi、铃木Akira Suzuki、上原龙平、Uno Takeaki、山中胜久、吉中良彦和斋藤俊一。《分类球和水：等价性和计算复杂性》，《理论计算机科学》，第978卷，第114158页（15页），2023年8月。内政部：10.1016/j.tcs.2023.114158
2. 上原良惠。《困惑和相关主题的计算复杂性》，《跨学科信息科学》，第29卷，第2期，第119-140页，2023年12月。内政部：10.4036/iis.2022.R.06
3. 埃里克·D·德曼（Erik D.Demaine）、马丁·德曼（Martin L.Demaine。开发具有最小切割长度的四面体，《计算几何：理论与应用》，第108卷，第101903页（11页），2022年。内政部：10.1016/j.comgeo.2022.101903