2026/05/20 更新

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キタ ナナオ
喜多 奈々緒
KITA Nanao
所属
大学院多元数理科学研究科 多元数理科学専攻 数理解析 准教授
大学院担当
大学院多元数理科学研究科
学部担当
理学部 数理学科
職名
准教授
外部リンク

学位 3

  1. 博士(理学) ( 2014年3月   慶應義塾大学 ) 

  2. 修士(情報理工学) ( 2011年3月   東京大学 ) 

  3. 学士(工学) ( 2008年3月   東京大学 ) 

研究キーワード 5

  1. 離散数学

  2. 理論計算機科学

  3. 最適化理論

  4. グラフ理論

  5. アルゴリズム

研究分野 3

  1. 情報通信 / 数理情報学

  2. 情報通信 / 情報学基礎論

  3. 自然科学一般 / 応用数学、統計数学

経歴 3

  1. 名古屋大学   大学院多元数理科学研究科   准教授

    2023年3月 - 現在

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  2. 東北大学   大学院情報科学研究科   特任助教(研究)

    2022年9月 - 2023年2月

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  3. 東京理科大学   理工学部   助教

    2018年4月 - 2022年8月

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所属学協会 2

  1. 日本数学会

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  2. 日本応用数理学会

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委員歴 2

  1. 日本数学会   代議員  

    2024年3月 - 2025年2月   

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    団体区分:学協会

  2. The 37th international conference on Formal Power Series and Algebraic Combinatorics   Local Organizer  

    2023年7月 - 2025年7月   

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受賞 1

  1. Best Student Paper Award

    2012年12月   23rd International Symposium on Algorithm and Computation (ISAAC 2012)  

    Nanao Kita

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    受賞区分:国際学会・会議・シンポジウム等の賞  受賞国:台湾

 

論文 6

  1. Constructive Characterization and Recognition Algorithm for Grafts with a Connected Minimum Join

    Nanano Kita

        2025年10月

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    Minimum joins in a graft $(G, T)$, also known as minimum $T$-joins of a graph $G$, are said to be connected if they determine a connected subgraph of $G$. Grafts with a connected minimum join have gained interest ever since Middendorf and Pfeiffer showed that they satisfy Seymour's min-max formula for joins and $T$-cut packings; that is, in such grafts, the size of a minimum join is equal to the size of a maximum packing of $T$-cuts. In this paper, we provide a constructive characterization of grafts with a connected minimum join. We also obtain a polynomial time algorithm that decides whether a given graft has a connected minimum join and, if so, outputs one. Our algorithm has two bottlenecks; one is the time required to compute a minimum join of a graft, and the other is the time required to solve the single-source all-sink shortest path problem in a graph with conservative $\pm 1$-valued edge weights. Thus, our algorithm runs in $O(n(m + n\log n) )$ time. In the nondense case, it improves upon the time bound for this problem due to Sebő and Tannier that was introduced as an application of their results on metrics on graphs.

    arXiv

    researchmap

    その他リンク: https://arxiv.org/pdf/2510.26975v1

  2. Odd cuts in bipartite grafts II: Structure and universality of decapital distance components

    Nanao Kita

    arXiv preprint   arXiv:2503.23973 巻   2025年3月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)  

  3. Basilica: New canonical decomposition in matching theory 査読有り Open Access

    Kita, N

    JOURNAL OF GRAPH THEORY   108 巻 ( 3 ) 頁: 508 - 542   2025年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Journal of Graph Theory  

    In matching theory, one of the most fundamental and classical branches of combinatorics, canonical decompositions of graphs are powerful and versatile tools that form the basis of this theory. However, the abilities of the known canonical decompositions, that is, the Dulmage–Mendelsohn, Kotzig–Lovász, and Gallai–Edmonds decompositions, are limited because they are only applicable to particular classes of graphs, such as bipartite graphs, or they are too sparse to provide sufficient information. To overcome these limitations, we introduce a new canonical decomposition that is applicable to all graphs and provides much finer information. This decomposition also provides the answer to the longstanding absence of a canonical decomposition that is nontrivially applicable to general graphs with perfect matchings. We focus on the notion of factor-components as the fundamental building blocks of a graph; through the factor-components, our new canonical decomposition states how a graph is organized and how it contains all the maximum matchings. The main results that constitute our new theory are the following: (i) a canonical partial order over the set of factor-components, which describes how a graph is constructed from its factor-components; (ii) a generalization of the Kotzig–Lovász decomposition, which shows the inner structure of each factor-component in the context of the entire graph; and (iii) a canonically described interrelationship between (i) and (ii), which integrates these two results into a unified theory of a canonical decomposition. These results are obtained in a self-contained way, and our proof of the generalized Kotzig–Lovász decomposition contains a shortened and self-contained proof of the classical counterpart.

    DOI: 10.1002/jgt.23190

    Open Access

    Web of Science

    Scopus

    researchmap

  4. Graft analogue of general Kotzig-Lovasz decomposition 査読有り

    Nanao Kita

    Discrete Applied Mathematics   32 巻 ( 2 ) 頁: 355 - 364   2022年12月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: https://doi.org/10.1016/j.dam.2022.08.024

  5. Constructive characterization for signed analogue of critical graphs II: General radials and semiradials

    Nanao Kita

    arXiv     2022年6月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)  

  6. Tight cuts in bipartite grafts I: Capital distance components

    Nanao Kita

    arXiv     2022年2月

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    担当区分:筆頭著者, 最終著者, 責任著者   記述言語:英語   掲載種別:研究論文(大学,研究機関等紀要)  

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講演・口頭発表等 2

  1. Constructive Characterization and Faster Recognition Algorithm for Grafts with a Connected Minimum Join" 国際会議

    Nanao Kita

    The 47th Australasian Combinatorics Conference  2025年12月1日 

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    開催年月日: 2025年12月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Victoria University of Wellington, Wellington   国名:ニュージーランド  

  2. Dulmage--Mendelsohn Decomposition for the Minimum Odd Join Problem in Bipartite Grafts 国際会議

    Nanao Kita

    56th Southeastern International Conference on Combinatorics, Graph Theory & Computing (SEICCGTC)  2025年3月5日 

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:英語   会議種別:口頭発表(一般)  

    開催地:Boca Raton, FL  

科研費 4

  1. グラフ理論的基礎定理の深化と一般化によるイジング・スピングラス模型の新展開

    研究課題/研究課題番号:26K06893  2026年4月 - 2030年3月

    科学研究費助成事業  基盤研究(C)

    喜多 奈々緒

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

  2. 離散数理からのアプローチによるイジング・スピングラス模型に関する基礎的知見の刷新

    研究課題/研究課題番号:23K03192  2023年4月 - 2027年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)  基盤研究(C)

    喜多 奈々緒

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    担当区分:研究代表者 

    配分額:4680000円 ( 直接経費:3600000円 、 間接経費:1080000円 )

    統計物理の主要なモデルであるイジング・スピングラス模型の理論的基礎の刷新を狙い,本研究はその道具となる離散数理的知見の刷新に取り組む.このためにはグラフカットに関する理論的知見を充実させることが課題となり,さらにこれにおいてはグラフの最大カット問題(MAXCUT)に体系的な理論的基礎を構築することが必要である.本研究は,マトロイド最適化理論の枠組みに基づき,MAXCUT の多項式時間可解クラスを体系的に明らかにすることに取り組む.

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  3. イジング模型の基底状態問題に対する離散数理を用いた新たな展開

    2021年1月 - 2022年12月

    栢森情報科学振興財団  研究助成 

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    担当区分:研究代表者 

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  4. マトロイダル最適化理論の抜本的拡張

    研究課題/研究課題番号:18K13451  2018年4月 - 2024年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 若手研究  若手研究

    喜多 奈々緒

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    担当区分:研究代表者  資金種別:競争的資金

    配分額:4160000円 ( 直接経費:3200000円 、 間接経費:960000円 )

    当該年度は主にパリティ因子の構造解明に取り組み成果を出した.多項式時間可解な組合せ最適化問題の本質を体現するものとしてマッチングが知られており,その代表的な一般化のひとつにパリティ因子が知られている.パリティ因子問題はマッチングの本質を善く捉えており,それ自身が多項式時間可解であるが,一方で計算困難問題とも関わりが深く,興味深い研究対象である.しかし,パリティ因子はマッチングと同様古典的な概念であるにもかかわらず,マッチング理論と比べると研究が進んでおらずその土台が発達していない.マッチング研究においては,総称してグラフの標準分解とよばれる一群の構造定理が汎用的かつ基礎的な道具として機能する.その一つであるDulmage-Mendlesohn 分解は特にマトロイド理論とマッチング理論を結びつける重要な結果である.しかしパリティ因子の理論においてDulmage-Mendelsohn分解に相当する結果は知られていなかった.本研究ではパリティ因子に対するDulmage-Mendelsohn分解を導出した.これはパリティ因子の理論基盤の発達およびマトロイド理論との関連を見出すうえで期待できる成果である.この成果は当該年度中に学会にて口頭発表されている.
    また,前年度に得た成果である双向臨界グラフに関する研究成果の一部を論文として記し,オープンアクセスレポジトリにおいて公開した.また,以前より得られており論文としてまとめられていた符号グラフのKotzig-Lovasz分解に関する成果をジャーナルに投稿し,受理が決定した.

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