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波動場における係数・欠陥同定問題に対する数値解法の研究

Research Project

Project/Area Number 17740046
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field General mathematics (including Probability theory/Statistical mathematics)
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

代田 健二  Ibaraki University, 理学部, 准教授 (90302322)

Project Period (FY) 2005 – 2007
Project Status Completed (Fiscal Year 2007)
Budget Amount *help
¥3,500,000 (Direct Cost: ¥3,500,000)
Fiscal Year 2007: ¥700,000 (Direct Cost: ¥700,000)
Fiscal Year 2006: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,900,000 (Direct Cost: ¥1,900,000)
Keywords応用数学 / 逆問題 / 数値解析 / 波動場 / 係数同定 / 欠陥同定 / 粘弾性体
Research Abstract

本度は,「空間2次元における減衰項を持つ波動場の偏微分方程式に対する開発手法の拡張」を中心に研究を実施し,一定の成果を挙げることが出来た.
昨年度までの研究成果において開発された数値再構成法は,減衰項のない1・2次元弾性波動場に対するものであった、その手法を,医学上の問題である「粘弾性波動場の欠陥同定逆問題」へと拡張した.この問題の数学モデルは,内部観測データが与えられた減衰項を持つ波動方程式の係数同定逆問題として表される.本研究では,その問題へ昨年度開発した「軟化子作用素を用いた随伴数値解法」を適用し,再構成アルゴリズムを導出した.また導出したアルゴリズムの有効性を検討するために,数値計算プログラムを作成し、本研究費で購入済みのワークステーションで数値実験を実施した.現在までに数値実験において,開発手法により欠陥部分の位置を同定できることが確認できた.しかし,定量的な同定,すなわち媒質の種類まで同定するには至らなかった.この点については,現在も改良・検討を継続して行っている.以上の本研究の成果をまとめると,実用問題を考慮した波動場における欠陥同定問題の再構成アルゴリズムの基礎は開発でき,かつ実用に耐えうるものにするための今後の課題と改良の方向性を明確にすることができたことである.
以上の成果については,今年度日本数学会年会において発表した.

Report

(3 results)
  • 2007 Annual Research Report
  • 2006 Annual Research Report
  • 2005 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2008 2007 2006 2005 Other

All Journal Article (7 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Variational approach for identifying a coefficient for the wave equation2007

    • Author(s)
      C. Choi, G. Nakamura, K. Shirota
    • Journal Title

      Cubo A Mathematical Journal 9

      Pages: 81-101

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Numerical method for an inverse dynamical problem for composite beams2007

    • Author(s)
      A. Morassi, G. Nakamura, K. Shirota, M. Sini
    • Journal Title

      Journal of Physics: Conference Series 73(電子媒体のみ)

    • Related Report
      2007 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A variational approach for an inverse dynamical problem for composite beams2007

    • Author(s)
      A.Morassi, G.Nakamura, K.Shirota, M.Sini
    • Journal Title

      European Journal of Applied Mathematics 18

      Pages: 21-25

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Adjoint numerical method for the identification of the Lame coefficients in linear elastic wave field2006

    • Author(s)
      K.Shirota
    • Journal Title

      Journal of Structural Mechanics and Earthquake Engineering 23・2

      Pages: 321-329

    • NAID

      130004442352

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Adjoint methods for numerical solution of inverse boundary value and coefficient identification problems2005

    • Author(s)
      K.Onishi, K.Shirota
    • Journal Title

      Surveys on Mathematics for Industry Vol.11

      Pages: 43-93

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Variational approach for identifying a coefficient for the wave equation

    • Author(s)
      C.Choi, G.Nakamura, K.Shirota
    • Journal Title

      Cubo A Mathematical Journal (掲載決定)

    • Related Report
      2006 Annual Research Report
  • [Journal Article] Adjoint numerical method for the identification of the Lame coefficients in linear elastic wave field

    • Author(s)
      K.Shirota
    • Journal Title

      Journal of Structural Mechanics and Earthquake Engineering (掲載決定)

    • NAID

      130004442352

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Presentation] MREによる粘弾性係数同定に対する随伴数値解法2008

    • Author(s)
      江渝・代田健二・中村玄
    • Organizer
      日本数学会年会
    • Place of Presentation
      近幾大学本部キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-26
    • Related Report
      2007 Annual Research Report
  • [Remarks] 茨城大学研究者情報総覧

    • URL

      http://info.ibaraki.ac.jp/scripts/websearch/index.htm

    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2005-04-01   Modified: 2016-04-21  

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