Frobenius问题和denumerant的常数项方法
批准号:
12071311
项目类别:
面上项目
资助金额:
52.0 万元
负责人:
辛国策
依托单位:
学科分类:
组合数学
结题年份:
2024
批准年份:
2020
项目状态:
已结题
项目参与者:
辛国策
中文摘要
Frobenius 问题是关于一次不定方程的一个著名问题。设$a=(a_1,a_2,\dots, a_n)$是最大公约数为1的正整数,求不能表示成$m=a_1x_1+a_2x_2+\cdots + a_nx_n$ 的最大整数$m$,其中$x_1,x_2,…,x_n$为任意非负整数。这个问题称为一次不定方程的Frobenius问题,也称为换钱问题。该问题不仅在不定方程理论上有重要意义,还在规划论、计算技术、合理下料、合理派工等方面都有实际应用。对应的一个基础问题denumerant$d(m,a)$是$m=a_1x_1+a_2x_2+\cdots + a_nx_n$的表示方法数。本项目用常数项方法研究$d(m,a)$的快速算法,提出一个在$n$固定时猜想为多项式算法的新的快速实用算法,并用以推进Frobenius问题及其相关问题的研究。
英文摘要
The Frobenius problem is a famous problem concerning the linear indeterminate equation. Let $a = (a_1, a_2, \ dots, a_n) $ be positive integers with greatest common divisor 1. Find the largest integer $m$ that cannot be represented as $m = a_1x_1 + a_2x_2 + \ cdots + a_nx_n $, where $x_1, x_2,... , x_n$ can be any non-negative integers. This problem is called the Frobenius problem of the linear indeterminate equation, also known as the money exchange problem. This problem not only has important significance in the theory of indefinite equation, but also has practical application in the aspects of planning theory, computing technology, reasonable blanking and reasonable dispatching. The corresponding basic problem denumerant $d(m,a)$ is the number of ways to express $m=a_1x_1+a_2x_2+\cdots + a_nx_n$. This project uses the constant term method to study the fast algorithm of $d(m,a)$, proposes a new fast and practical algorithm which we conjecture to be polynomial when $n$ is fixed, and advances the study of Frobenius problem and its related problems.
本项目聚焦于denumerant函数、Frobenius问题以及常数项方法的创新及其应用,旨在通过理论研究和算法开发,推动相关数学领域的发展。在四年的研究周期内,项目团队严格按照计划执行,取得了显著的进展和成果。..在denumerant问题的研究中,我们成功设计了复杂度为 $O(\log b)$ 的算法,适用于三个变元 $a < b < c$ 的denumerant函数,并推导出三个约化公式,有效推广了现有研究结果。这些成果不仅提高了计算效率,还为相关问题的高效计算提供了新的方法。..在Frobenius问题的研究中,我们开发了针对特定序列类型的Frobenius公式的组合方法,并利用常数项方法给出了其他统计量的表达式。这些研究成果为理解和解决Frobenius问题提供了新的视角和工具。..在常数项方法的创新研究中,我们结合LLL算法与LattE软件包的优势,设计了多项式时间算法,应用于多胞形格点计数、Fourier-Dedekind sums等领域,并取得了显著进展。这些创新算法不仅解决了Matthias Beck和Sinai Robins提出的一个公开问题,还解决了关于图多胞形与图标号的若干猜想。..项目团队通过邀请知名专家学者进行学术报告、参与学术会议等方式,建立了广泛的国内外学术联系,不断拓宽研究视野,深化学术理解。团队成员之间通过定期会议和讨论班保持密切沟通,确保信息的及时传递和问题的快速解决。..成果方面,项目团队已发表13篇SCI学术论文,超额完成了任务。此外,还有17篇已完成在投手稿。这些成果不仅在理论上具有重要意义,还为该领域提供了新的视角,同时也为常数项算法的优化提供了新的可能性。未来,我们将继续探索,以期在常数项及相关领域取得更多突破。..在人才培养方面,项目执行期间,共有1名博士后、2名博士生和14名硕士研究生完成学业并顺利毕业。目前在读的研究生中,有多人已发表多篇SCI学术论文,并获得多项奖学金。这些成果展示了项目在人才培养方面的显著成效。..总体而言,本项目在理论研究、算法开发、学术交流和人才培养等方面均取得了卓越的成果,为相关领域的进一步研究奠定了坚实的基础。
MacMahon分拆分析在固定维数下的多项式时间算法
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批准号:11171231
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项目类别:面上项目
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资助金额:45.0万元
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批准年份:2011
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负责人:辛国策
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依托单位:
国内基金
海外基金