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2015 Fiscal Year Research-status Report

行列関数を係数に持つ大規模線形方程式に対する高速解法の総合的開発

Research Project

Project/Area Number 26286088
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

曽我部 知広  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30420368)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 張 紹良  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20252273)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords行列関数計算 / テンソル計算 / 線形方程式
Outline of Annual Research Achievements

行列関数を係数に持つ大規模線形方程式に対する高速解法の開発を目的とし,行列関数として行列多項式,行列指数関数,行列平方根を対象としている.平成27年度の実績は以下の通りである.(1)量子情報科学や物性物理学に現れる行列平方根を求めるための従来手法に対して,収束を加速する手法を考案した.量子情報科学の研究者と連携し学術論文として公表した.(2)光学での応用があるヘルムホルツ方程式を含む一般の2階線形偏微分方程式を数値的に求める解法(拡張テンソル和構造を有する線形方程式の数値解法)に対する数値解の誤差を効率よく推定する手法の開発を行った.本成果は,特殊な構造を持つ行列関数計算にテンソルの視点が入ることで豊かな知見を生み出す可能性を示唆するものである.(3)その他、基礎的な特殊行列に対する行列分解手法の開発を行った.いずれも行列関数に特殊な構造が入る際に有用な知見を与えると期待される.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

当該年度は行列平方根に関する研究を論文として公表することができ,当初予想されなかった行列計算と関連のあるテンソル計算の研究も論文として公表することができたため,おおむね順調に進展していると判断した.

Strategy for Future Research Activity

今年度が最終年度である.このため2年間で推進が遅延している研究を引き続き行い,これまでに成果が出ている研究の一部を著書にまとめる予定である.さらに研究期間終了後も遅延している個所については引き続き研究を進め,公表していく予定である.

Causes of Carryover

研究代表者の他大学への異動により,当初予定していた研究補助員の採用に変更が生じたため.なお,研究分担者と同じ所属になったことにより,これまで以上に柔軟な予算面や研究面での連携を図るため,使用額の変更が生じた.

Expenditure Plan for Carryover Budget

前述の理由により研究補助を見直し,研究推進の効率化を図るソフトウェア・物品の購入や,最終年度であるため成果発表等の旅費に重点をおく予定である.

  • Research Products

    (7 results)

All 2016 2015

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

  • [Journal Article] Fast block diagonalization of (k, k')-pentadiagonal matrices2016

    • Author(s)
      A. Ohashi, T. Sogabe, and T. S. Usuda
    • Journal Title

      Int. J. Pure and Appl. Math.

      Volume: 106 Pages: 513-523

    • DOI

      10.12732/ijpam.v106i2.14

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] An initial guess of Newton's method for the matrix square root based on a sphere constrained optimization problem2016

    • Author(s)
      S. Mizuno, Y. Moriizumi, T. S. Usuda, and T. Sogabe
    • Journal Title

      JSIAM Letters

      Volume: 8 Pages: 17-20

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] On computing maximum/minimum singular values of a generalized tensor sum2015

    • Author(s)
      A. Ohashi and T. Sogabe
    • Journal Title

      Electron. Trans. Numer. Anal

      Volume: 43 Pages: 244-254

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] On decomposition of k-tridiagonal l-Toeplitz matrices and its applications2015

    • Author(s)
      A. Ohashi, T. Sogabe, and T. S. Usuda
    • Journal Title

      Special Matrices

      Volume: 3 Pages: 200-206.

    • DOI

      10.1515/spma-2015-0019

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] On tensor product decomposition of k-tridiagonal Toeplitz matrices2015

    • Author(s)
      A. Ohashi, T. S. Usuda, T. Sogabe, and F. Yilmaz
    • Journal Title

      Int. J. Pure and Appl. Math.,

      Volume: 103 Pages: 537-545

    • DOI

      10.12732/ijpam.v103i3.14

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] Krylov subspace methods for complex symmetric linear systems2016

    • Author(s)
      T. Sogabe
    • Organizer
      Workshop on Numerical Algebra, Algorithms, and Analysis, National Institute of Informatics
    • Place of Presentation
      National Institute of Informatics, Tokyo, Japan
    • Year and Date
      2016-01-11 – 2016-01-12
    • Invited
  • [Presentation] A block variant of the COCG method for generalized shifted linear systems with multiple right-hand sides2015

    • Author(s)
      T. Sogabe and S.-L. Zhang,
    • Organizer
      13th U.S. National Congress on Computational Mechanics
    • Place of Presentation
      Manchester Grand Hyatt, San Diego, CA., USA
    • Year and Date
      2015-06-26 – 2015-06-30
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-01-06  

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