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2023 Fiscal Year Research-status Report

多変数超幾何関数と現代統計学

Research Project

Project/Area Number 21K03270
Research InstitutionKobe University

Principal Investigator

高山 信毅  神戸大学, 理学研究科, 教授 (30188099)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2025-03-31
Keywords多変数超幾何関数 / honomic勾配降下法 / 分布
Outline of Annual Research Achievements

Trefethenらが提案したチェビシェフ多項式を用いた微分方程式の近似解の計算はとても優れた方法であるがこの方法を別の立場で理解し多変数化する方針の一つを得た. 我々の立場では (1) チェビシェフ点と重みを用いる近似積分公式で常微分方程式 Lf=0 を Lf の積分の最小化とみなす. (2) 初期条件や境界条件はこの最適化問題の制約と思う. 以上の見方により近似積分公式, 最適化手法を用いて常微分方程式の近似解を求めるより一般な方法が得られる. この方法を random matrix の固有値の分布問題を holonomic gradient method により解析する問題に適用し従来の方法に比べ良好な数値近似解を得ることができるようになった. 以上の結果は arxiv:2111.10947 の改訂版に詳しく記述した.

昨年度, 多様体上へのD-加群の有理制限アルゴリズムを与えあるHornの超幾何系に対してその特異点である超曲面への制限の計算も可能であることを示した. このアルゴリズムを実装しHornのリストの超幾何系の超曲面への制限をすべて計算した.

超幾何系の contiguity relation はパラメータが generic な時にはよく知られているが parameter が退化した場合は斉藤によるA-超幾何系の場合を除きよくわかっていない. contiguity relation は差分方程式による数値計算やexact samplerの構築に必要なものでありパラメータが退化した場合の系統的研究が必要である. Appell 関数 F1, F2 に対して微分方程式の有理式解を求める方法を援用して退化した場合の contiguity relation をすべて求めた.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

本年度の目標であったTrefethen らが提案するチェビシェフ多項式を用いた微分方程式の近似解の計算方法の一般化が得られた. 【接続公式の研究を大域的な数値計算に活かすこと】の研究を開始したいと計画していたが開始できず, 代わりにニューラルネットの特殊関数を用いた最尤推定への応用の研究の準備に多くの時間を費やした.

Strategy for Future Research Activity

申請時に挙げた問題3: 【接続公式の研究を大域的な数値計算に活かすこと】の研究を完成させる.
パラメータが退化した場合のcontiguity relationの求め方を一般の場合に与える.
ニューラルネットを用いholonomic勾配降下法の初期値を求める方法は新しい方向性である. この方法を Fisher-Bingham 分布のみならず他の積分であらわされる分布に対しても適用する.

Causes of Carryover

出版予定の超幾何学校講義録の原稿の集まりが遅れている.

  • Research Products

    (6 results)

All 2024 2023 Other

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

  • [Int'l Joint Research] Padova University(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      Padova University
  • [Journal Article] Restrictions of Pfaffian systems for Feynman integrals2023

    • Author(s)
      Chestnov Vsevolod、Matsubara-Heo Saiei J.、Munch Henrik J.、Takayama Nobuki
    • Journal Title

      Journal of High Energy Physics

      Volume: 2023 Pages: 1--82

    • DOI

      10.1007/JHEP11(2023)202

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] 2変数 Horn 超幾何系の特異超曲面への制限方程式2024

    • Author(s)
      高山信毅
    • Organizer
      超幾何方程式研究会 2024
  • [Presentation] Holonomic gradient method (HGM)での数値解析2024

    • Author(s)
      高山信毅
    • Organizer
      Risa/Asir conference 2024
  • [Presentation] Restriction algorithms for holonomic systems and their applications2023

    • Author(s)
      Nobuki Takayama
    • Organizer
      ICIAM2023 mini symposium: Hypergeometric functions in statistics and particle physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Numerical analysis in holonomic methods2023

    • Author(s)
      Nobuki Takayama
    • Organizer
      Hypergeometric School 2023 --- research camp
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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