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Development of Method of Heun's Differential Equation in Applied Stochastic Processes

Research Project

Project/Area Number 15K11993
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Statistical science
Research InstitutionUniversity of Tsukuba

Principal Investigator

KONNO Hidetoshi  筑波大学, システム情報系(名誉教授), 名誉教授 (20134207)

Research Collaborator TAMURA Yoshiyasu  
PASZIT Imre  
Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2017)
Budget Amount *help
¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2017: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2016: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords応用確率過程解析 / ホインの微分方程式 / 非平衡系の生成・死滅過程 / 非線形確率過程 / 長期記憶効果 / 位相特異点ダイナミクス / 複雑系のダイナミクス / マスター方程式 / フォッカー・プランク方程式
Outline of Final Research Achievements

In the classical applied probability theory and analysis, mathematical analysis can be possible only when Markov stochastic models can be reduced to problems of solving Gauss’s hyper-geometric differential equation (GHGDE). In the present study, we developed `` a method of Heun’s differential equation (HDE)’’ to treat a class of non-Markov, non-Gaussian stochastic models which are related to solving problems beyond the class of GHGDE. The main theoretical methods covers for (1) solving a class of fractional master equation; (2) solving a class of fractional Fokker-Planck equation with third order nonlinear in the regression term and second order in the diffusion term; (3) generating superstatistical fractional Poisson process, a class of stochastic process beyond HDE. Applied examples in the real world are shown with their developed methods.

Report

(4 results)
  • 2017 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2016 Research-status Report
  • 2015 Research-status Report
  • Research Products

    (32 results)

All 2018 2017 2016 2015

All Journal Article (16 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Open Access: 4 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Acknowledgement Compliant: 10 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Stochastic modeling for neural spiking events based on fractional superstatistical Poisson process2018

    • Author(s)
      H. Konno and Y. Tamura
    • Journal Title

      AIP ADVANCES

      Volume: 8 Issue: 1 Pages: 0200131-6

    • DOI

      10.1063/1.5012547

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    • Author(s)
      H. Konno and Y. Tamura
    • Journal Title

      Journal of Physics Communication

      Volume: 2 Issue: 2 Pages: 0250331-13

    • DOI

      10.1088/2399-6528/aaae13

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      Volume: 410 Pages: 30-38

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    • Author(s)
      H. Konno and I. Paszit
    • Journal Title

      Reports on Mathematical Physics

      Volume: 81

    • NAID

      120007133150

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      Volume: 383 Pages: 84-95

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      Volume: 1 Pages: 1-6

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    • Author(s)
      Hidetoshi Konno
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      J. Phys. Soc. Jpn.

      Volume: 86 Issue: 6 Pages: 0640011-10

    • DOI

      10.7566/jpsj.86.064001

    • NAID

      40021221677

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      Volume: 376 Pages: 27-37

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      金野秀敏
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      Volume: 359 Pages: 28-35

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      Volume: 359 Pages: 36-45

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      Volume: 189 Pages: 28-37

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      熊本大学理学部、熊本市、熊本県
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      2017-03-15
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      Murray Edwards Collage, University of Cambridge, Cambridge, UK
    • Year and Date
      2017-02-24
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      金野秀敏、田村義保
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      統計数理研究所、東京都立川市
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      統計数理研究所、東京都立川市
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      京都大学、京都市
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      2015-10-14
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      金野秀敏
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      統計数理研究所共同研究集会「動的生体情報論の現状と展望」
    • Place of Presentation
      統計数理研究所、東京都立川市
    • Year and Date
      2015-09-10
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Published: 2015-04-16   Modified: 2019-03-29  

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