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2020 Fiscal Year Research-status Report

大規模の確率微分方程式に対する陽的数値解法の研究

Research Project

Project/Area Number 17K05369
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

小守 良雄  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 准教授 (20285430)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
KeywordsMagnus-type method / 半線形確率微分方程式 / ルンゲ・クッタ・チェビシェフ / 確率遅延微分方程式 / 数値的安定性
Outline of Annual Research Achievements

1) 一定の時間遅れを持つ確率遅延微分方程式に対する陽的解法を平成 30 年度に提案した.その数値的安定性解析を行い,その Extended Abstract が AIP Conference Proceedings に掲載された.
2) 移流項も拡散項も半線形な伊藤型確率微分方程式を考える.常微分方程式で知られた Magnus 展開をこれに適用し,確率微分方程式の解をその展開式で表現した.これは一般に無限個の項をもつ式となるが,それを途中で打ち切れば新しいクラスの解法が得られる.これに基づき,新しい解法を提案した.その論文が論文誌 Numerical Algorithms に掲載された.
3) 加法的なノイズの影響を受ける不足減衰調和振動子に対して,エネルギーの時間発展を考える.これを数値的にシミュレーションする方法の一つとして,確率θ(シータ) 法が知られている.それによって保存される物理量を調べた.結果をまとめて,原稿を論文誌に投稿した.現在,それは査読中である.
4) 移流項が半線形な非自律的確率微分方程式を考える.これに対して,物理量を保存する指数型確率ルンゲクッタ法を導出した.その際,B-series 理論を拡張し,次数拘束条件を導いた.結果をまとめた原稿を論文誌に投稿した.現在,それは査読中である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

研究実績の概要で報告したことがらは,ほとんどが海外からの研究者からの呼びかけによって始めた研究の成果である.その一方で,元々自分で取り組んでいた研究がある.その論文の再投稿を予定していたのに,まだ,それが出来ていない.

Strategy for Future Research Activity

並行して同時に進めていた研究がいくつもあったが,それらがほぼ終わりに近づいている.したがって,元々自分で進めていた研究に取り組む時間をこれからは増やせるだろうと考えている.出来るだけ早く再投稿に持っていく.

Causes of Carryover

コロナ禍により,海外の研究室訪問が出来なかった.それを次年度に回すことにした.

  • Research Products

    (6 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (3 results) Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Int'l Joint Research] クイーンズランド工科大学(オーストラリア)

    • Country Name
      AUSTRALIA
    • Counterpart Institution
      クイーンズランド工科大学
  • [Int'l Joint Research] サンクトペテルブルク大学(ロシア連邦)

    • Country Name
      RUSSIA FEDERATION
    • Counterpart Institution
      サンクトペテルブルク大学
  • [Int'l Joint Research] ハルビン工業大学(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      ハルビン工業大学
  • [Journal Article] A class of new Magnus-type methods for semi-linear non-commutative It? stochastic differential equations2021

    • Author(s)
      Yang Guoguo、Burrage Kevin、Komori Yoshio、Burrage Pamela、Ding Xiaohua
    • Journal Title

      Numerical Algorithms

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s11075-021-01089-7

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Stability analysis of numerical methods using a linear test SDE with delay and non-delay in a diffusion term2020

    • Author(s)
      Komori Yoshio、Eremin Alexey、Burrage Kevin
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings

      Volume: 2293 Pages: 100005-1~4

    • DOI

      10.1063/5.0026922

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Remarks] Yoshio Komori's homepage

    • URL

      http://galois.ces.kyutech.ac.jp/~komori/index.html

URL: 

Published: 2021-12-27  

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