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ウェーブレットの構成及び偏微分方程式の数値解析的研究

Research Project

Project/Area Number 12J01205
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section国内
Research Field Basic analysis
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

福田 尚広  筑波大学, 大学院数理物質科学研究科, 特別研究員(DC2)

Project Period (FY) 2012 – 2013
Project Status Completed (Fiscal Year 2013)
Budget Amount *help
¥2,000,000 (Direct Cost: ¥2,000,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2012: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywordsウェーブレット / ガレルキン法 / 重み付き残差法 / fractional order
Research Abstract

今年度は, 主に以下の4つについて研究を行った.
1. 補間スケーリング関数を用いて, 2次元の基底関数を構成し, 重み付き残差法による偏微分方程式の数値解析を行った. さらに, 本手法を古典的な手法であるスプライン関数による方法と組み合わせることにより, 計算量を大きく変えずに, 解析精度を向上させることに成功した.
2. 既存のDaubechiesウェーブレットの概念を拡張し, fractional orderのDaubechiesウェーブレットを構成した. この構成したウェーブレットの中には, これまであった自然数次数のウェーブレットに比べて, 時間周波数窓がより小さいウェーブレットが存在することを示した. また, 正則性についても評価を与えた.
3. Unser-Blu (2000)がfractional order B-splineを構成したが, 我々は研究2. に沿って, Unser-Bluとは異なる手法によってfractional order B-splineを構成した. この構成したB-splineは, UnserらによるB-splineでは失われていたコンパクトサポート性と正値性を保持している. そのため, 数値解析への応用も期待できる. また, 正規直交化, dual関数の構成も容易に行えるため, fractional order Battle-Lemarieウェーブレット, Strombergウェーブレット, dualスケーリング関数の構成にもつなげることができる. また, Fractional order B-splineに対応するローパスフィルタを具体的にパラメータを用いて表現することもできた. さらに, 正則性に関する評価についても, パラメータを用いてより具体的な評価を与えることに成功した.
4. Prouhet-Thue-Morse数列を利用することによる, band-limitedウェーブレットの構成に取り組んだ. 結果, Lemarie-Meyerウェーブレットの一般化にあたる, 新たなウェーブレットの構成に成功した.

Strategy for Future Research Activity

(抄録なし)

Report

(2 results)
  • 2013 Annual Research Report
  • 2012 Annual Research Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2014 2013 2012

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results) Presentation (11 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Journal Article] On the Galerkin-Wavelet method for Higher order differential equations2013

    • Author(s)
      N. Fukuda, T. Kinoshita, T. Kubo
    • Journal Title

      Bulletin of the Korean Mathematical Society

      Volume: Vol. 50(3) Issue: 3 Pages: 963-982

    • DOI

      10.4134/bkms.2013.50.3.963

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On a coefficient concerning an ill-posed Cauchy problrm and the singularity detection with the wavelet transform2013

    • Author(s)
      N. Fukuda, T. Kinoshita
    • Journal Title

      Rend. Instit. Mat. Univ. Trieste

      Volume: Vol. 45 Pages: 1-25

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the Wavelets Having Gevrey Regularities and Subexponential Decays2013

    • Author(s)
      N. Fukuda, T. Kinoshita, I. Uehara
    • Journal Title

      Mathematische Nachrichten

      Volume: first published online Issue: 5-6 Pages: 546-560

    • DOI

      10.1002/mana.201300033

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On the wavelet-Galerkin method with Deslauriers-Dubuc interpolating scaling functions2013

    • Author(s)
      N. Fukuda
    • Journal Title

      Tsukuba Journal of Mathematics

      Volume: Vol. 37(2) Pages: 321-338

    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] On Non-Symmetric Orthogonal Spline Wavelets2012

    • Author(s)
      N. Fukuda, T. Kinoshita
    • Journal Title

      Southeast Asian Bulletin of Mathematics

      Volume: Vol.36(3) Pages: 319-341

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] シフト直交ウェーブレットの構成法とその発展2014

    • Author(s)
      福田尚広, 木下保
    • Organizer
      日本応用数理学会2014年研究部会連合発表会
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      2014-03-20
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] ウェーブレット理論を応用した微分方程式の数値解析2013

    • Author(s)
      福田尚広
    • Organizer
      2013 RIMS共同研究「ウェーブレット解析とサンプリング理論」
    • Place of Presentation
      京都大学(京都)
    • Year and Date
      2013-10-25
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 正規直交ウェーブレットの補間による新たなウェーブレットの構成法について2013

    • Author(s)
      福田尚広, 木下保
    • Organizer
      日本応用数理学会2013年度年会
    • Place of Presentation
      アクロス福岡(福岡)
    • Year and Date
      2013-09-11
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] On the interpolation of orthonormal wavelets with compact support2013

    • Author(s)
      N. Fukuda, T. Kinoshita
    • Organizer
      9th International ISAAC Congress
    • Place of Presentation
      クラクフ(ポーランド)
    • Year and Date
      2013-08-06
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] On the Finite Element Method with Riesz Bases and its Applications to Some Partial Differential Equations2013

    • Author(s)
      Naohiro Fukuda, Tamotu Kinoshita, Takayuki Kubo
    • Organizer
      10th International Conference on In-formation Technology
    • Place of Presentation
      ラスベガス(アメリカ)
    • Year and Date
      2013-04-15
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] 補間スケーリング関数を用いた偏微分方程式の数値解法2013

    • Author(s)
      福田尚広
    • Organizer
      日本応用数理学会2013年研究部会連合発表会
    • Place of Presentation
      東洋大学(東京)
    • Year and Date
      2013-03-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] On the invariant cycles and constructions of band-limited wavelets2013

    • Author(s)
      福田尚広, 木下保, 上原伊音
    • Organizer
      日本応用数理学会2013年研究部会連合発表会
    • Place of Presentation
      東洋大学(東京)
    • Year and Date
      2013-03-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] ウェーブレッド理論を用いた微分方程式の数値解法について2013

    • Author(s)
      福田尚広
    • Organizer
      第9回数学総合若手研究集会
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2013-03-06
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] スケーリング関数を用いた有限要素法について2012

    • Author(s)
      福田尚広
    • Organizer
      第五回ウェーブレッド変換およびその応用に関するワークショップ
    • Place of Presentation
      豊橋技術科学大学(愛知)
    • Year and Date
      2012-10-10
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 取直交スケーリング関数を用いた有限要素法について2012

    • Author(s)
      福田尚広
    • Organizer
      日本応用数理学会2012年度年会
    • Place of Presentation
      稚内全日空ホテル(北海道)
    • Year and Date
      2012-08-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 無限回微分可能で指数的な減少度をもたないウェーブレッドの限界について2012

    • Author(s)
      福田尚広, 木下保, 上原伊音
    • Organizer
      日本応用数理学会2012年度年会
    • Place of Presentation
      稚内全日空ホテル(北海道)
    • Year and Date
      2012-08-31
    • Related Report
      2012 Annual Research Report

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Published: 2013-04-25   Modified: 2024-03-26  

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