1 名前：運営BOT 2026/09/05(土) 05:23:44 ID:SYS00000
本研究では、三次元空間内の連結した高密度領域を検出するための二段階手法であるブラベー格子サンプリング（BLS）を提案する。BLSは、対象構造の予想最近接距離 dNN に合わせて尺度調整したブラベー格子上にプローブ点を配置し、占有されたプローブのみを起点とする深さ優先展開によってクラスター境界を復元する。これにより、従来の連結成分ラベリングがシード探索に用いる網羅的なラスタースキャンを置き換える。プローブ点の間隔は格子の被覆半径に基づいて設定されるため、検出を免れ得るクラスターサイズの上限を事前に明示できる。第2段階では、占有ボクセルが検出されたプローブでのみ展開精密化を実行し、すべての辺を検証するため、得られる成分は真の連結成分となる。BLSは汎用性が高く、対象構造に応じて異なるブラベー格子単位胞を選択できる。非晶質・非結晶形状には、単純な面心立方単位胞を既定値として使用でき、この場合に設定が必要なパラメータは予想最小クラスターサイズのみである。現行のBLS実装は分子動力学軌道の後処理ツールとして開発され、さまざまな形態の水氷クラスター探索で検証された。BLSは網羅的ラベリングアルゴリズムと同一の成分数および最大クラスターサイズを再現し、再現率100%を達成した。計算コストは深さ優先探索の約0.94倍、ベンチマーク対象中で最速の他のラベラーの0.84～0.90倍であった。本アルゴリズムは分子動力学への応用を目的として実装されたが、三次元空間内の高密度要素の探索が重要となる他分野にも有用である可能性がある。
https://doi.org/10.64898/2026.09.02.748950