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Investigation of non-uniformly hyperbolic dynamical systems: collaoborative research between numerics and theories

Research Project

Project/Area Number 21K03320
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 12020:Mathematical analysis-related
Research InstitutionHitotsubashi University

Principal Investigator

篠原 克寿  一橋大学, 大学院経営管理研究科, 准教授 (50740429)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥3,900,000 (Direct Cost: ¥3,000,000、Indirect Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2023: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,950,000 (Direct Cost: ¥1,500,000、Indirect Cost: ¥450,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Keywords非双曲型力学系 / 部分双曲型力学系 / アトラクタ / ヘテロ次元サイクル / 野生的力学系 / ホモクリニック接触 / 撹拌機 / 微分力学系
Outline of Research at the Start

非双曲型力学系と呼ばれる力学系の構造及び分岐に関する以下の三つの研究を行う.(a) Henon-like family と呼ばれる3次元離散力学系にパラメータを加え,ヘテロ次元サイクルと呼ばれる構造を持つ力学系を理論・数値解析の両面から構成・分析する.(b)三次元の部分双曲型力学系でロバストに吸引領域になっているものを構成する.(c) Henon 写像を摂動することにより双曲性を得ることができるかという問題を,数値解析的手法を援用し考察する.研究活動は関連する研究者との研究打ち合わせやワークショップを開催することにより推進する.

Outline of Annual Research Achievements

23年度は,準備をすすめていた論文 "A mechanism for ejecting a horseshoe from a partially hyperbolic chain recurrence class" が雑誌 "Ergodic theory and dynamical systems" に受理され,オンラインではすでに公開された.この論文は,3次元の部分双曲型力学系で,partially hyperbolic filtrating Markov partition という位相幾何学的な情報が与えられたものに対し,微小摂動を与えることで鎖回帰類にどのような分岐が生じうるかを調べたものである.より具体的には partially hyperbolic filtrating Markov partition は組み合わせ論的には有限型のサブシフトの構造を持つが,適当な条件の下でこのサブシフトの特定の部分をある程度の複雑さを保ったまま,新しい鎖回帰類を構成することができる,ということを本論文では記述した.この結果の簡単な応用として,仮定を満たす力学系はC1-通有的に非周期類を持つ,ということを証明した.これはこれまでの「このような力学系はC1-通有的に野生的である」という結果を深めたものであり,意義深い.
この論文で発展させた技術は,部分双曲型力学系の鎖回帰類の分岐理論に関して広範な応用を持つと考えられる.その応用の一部を論文 "Aperiodic chain recurrence classes of C1-generic diffeomorphisms" をまとめ,現在投稿中である.
23年9月に華中科技大学のXiaolong Li氏と研究打ち合わせを行い,非双曲型力学系の指数問題について議論を行った.Step skew product のような toy model に対しては一定の進展を見たが,まだ具体的な結果を得るには至っていない.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

二つの論文 "A mechanism for ejecting a horseshoe from a partially hyperbolic chain recurrence class" および "Aperiodic chain recurrence classes of C1-generic diffeomorphisms" で部分双曲型力学系における分岐理論を展開し,非双曲型力学系における分岐の複雑さを具体的な形で記述することができた.非双曲型力学系の構造及び分岐の分析という当初の予定は十分な形で展開できたと思われる.ただ当初予定よりも深い結果が得られた,というわけでもないので,おおむね順調に進んでいる,との評価とした.

Strategy for Future Research Activity

論文 "Aperiodic chain recurrence classes of C1-generic diffeomorphisms" を含め,これまで得られた結果の内容の周知を様々な研究集会での発表などを通して行う.また,部分双曲型力学系の指数問題に関する議論を,様々な研究者との討議を通じて深めてゆく予定である.

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (12 results)

All 2023 2022 2021 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (4 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 2 results) Presentation (2 results) (of which Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] ブルゴーニュ・フランシュコンテ大学(フランス)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] 華中科技大学(中国)

    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] ブルゴーニュ・フランシュコンテ大学(フランス)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] オークランド大学(ニュージーランド)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] 華中科技大学(中国)

    • Related Report
      2022 Research-status Report
  • [Int'l Joint Research] Brugandy University(フランス)

    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Journal Article] A mechanism for ejecting a horseshoe from a partially hyperbolic chain recurrence class2023

    • Author(s)
      BONATTI CHRISTIAN、SHINOHARA KATSUTOSHI
    • Journal Title

      Ergodic Theory and Dynamical Systems

      Volume: online Issue: 8 Pages: 1-63

    • DOI

      10.1017/etds.2023.76

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Boxing-in of a blender in a Henon-like family2023

    • Author(s)
      Hittmeyer Stefanie、Krauskopf Bernd、Osinga Hinke M.、Shinohara Katsutoshi
    • Journal Title

      Frontiers in Applied Mathematics and Statistics

      Volume: 9

    • DOI

      10.3389/fams.2023.1086240

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On super-exponential divergence of periodic points for partially hyperbolic systems2022

    • Author(s)
      Li Xiaolong、Shinohara Katsutoshi
    • Journal Title

      Discrete & Continuous Dynamical Systems

      Volume: 42 Issue: 4 Pages: 1707-1707

    • DOI

      10.3934/dcds.2021169

    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Fast growth of the number of periodic points arising from heterodimensional connections2021

    • Author(s)
      Asaoka Masayuki、Shinohara Katsutoshi、Turaev Dmitry
    • Journal Title

      Compositio Mathematica

      Volume: 157 Issue: 9 Pages: 1899-1963

    • DOI

      10.1112/s0010437x21007405

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Constructing wild diffeomorphisms2022

    • Author(s)
      Katsutoshi Shinohara
    • Organizer
      Journee de l'equipe Geometrie, Algebre, Dynamique et Topologie
    • Related Report
      2022 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] Constructing new kinds of aperiodic classes for C1-generic diffeomorphisms2022

    • Author(s)
      Katsutoshi Shinohara
    • Organizer
      Groupe de travail "theorie ergodique et systemes dynamiques"
    • Related Report
      2021 Research-status Report

URL: 

Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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