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2014 Fiscal Year Research-status Report

ある種の差分方程式の性質解明と数値計算の活用

Research Project

Project/Area Number 26400212
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

石渡 恵美子  東京理科大学, 理学部, 教授 (30287958)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2018-03-31
Keywords差分方程式 / 病理モデル / 数値計算 / 超離散化
Outline of Annual Research Achievements

本年度は数理モデルに関連する幾つかの差分方程式についての解明を進めた。先行研究の離散ハングリー・ロトカボルテラ系に基づく固有値計算手順をうまく活用することで、新たに複素固有ベクトルの計算方法まで大学院生の協力によって導出できた。また、超離散型病理モデルの漸近挙動などの解明については、数値実験の活用で、時間遅れを含む場合にまで拡張することができた。遅れを含まない場合の結果はすでに、本年度の国際会議や研究集会で発表しているが、遅れを含む場合の成果は、次年度の国際会議や国内の研究集会で発表する予定である。次年度にかけて、これらの最終的な成果を英文論文にまとめ、投稿する準備を進めている。一方、本年度から新たに着手した時間遅れを持つ離散ロジスティック方程式の安定領域について、可視化することで不安定領域の解明が進んでいる。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

先行研究を見直すことで新たな計算手順を導くことに成功し、また、数値計算を活用することで差分方程式の理論的な性質を見通し良く検証することができた。

Strategy for Future Research Activity

本年度に解明が進んだ成果については順次、論文として投稿する。超離散型モデルでの動きを調べることで、連続型・離散型モデルで得られた性質や条件が理解しやすくなる場合もある。今後、遅れを含む場合についての性質解明をさらに進め、他の数理生物モデルへの応用も視野に入れる。一方、ある種の差分方程式に由来する新たな数値計算アルゴリズムの提案も大学院生の協力をともなって進める。数値計算を活用して安定領域を可視化すると、未解明な部分をより明確にできる。新たな性質解明につながるので、ツールとして整備することも考慮し、性質解明を続ける。

Causes of Carryover

他の業務の影響と体調不良から、想定していた国外出張を取りやめ、調整しやすい時期に国内の研究集会で発表した。

Expenditure Plan for Carryover Budget

PCの不調により、新たに購入予定を追加し、当初の配分を少し調整している。

  • Research Products

    (8 results)

All 2015 2014

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results) Presentation (6 results)

  • [Journal Article] Eigenvalue computation of totally nonnegative upper Hessenberg matrices based on a variant of the discrete hungry Toda equation2015

    • Author(s)
      Ryo Sumikura, Akiko Fukuda, Emiko Ishiwata, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki, Yoshimasa Nakamura
    • Journal Title

      AIP Conference Proceedings (ICNAAM-2014)

      Volume: 1648 Pages: 690006

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 病理モデルにおける連続型と超離散型との対応関係2015

    • Author(s)
      関口 真基、石渡 恵美子
    • Journal Title

      九州大学応用力学研究所 研究集会報告

      Volume: 26AO-S2 Pages: 127-132

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ある種の構造を持つ非対称帯行列に対する固有ベクトル計算2015

    • Author(s)
      竹内弘史, 相原研輔, 福田亜希子, 石渡恵美子
    • Organizer
      日本応用数理学会2014年度研究部会連合発表会「行列・固有値の解法とその応用」研究部会
    • Place of Presentation
      明治大学中野キャンパス
    • Year and Date
      2015-03-06 – 2015-03-07
  • [Presentation] 離散戸田方程式のある拡張に基づくTotally Nonnegative 行列の固有値計算アルゴリズム2014

    • Author(s)
      隅蔵亮, 福田亜希子, 石渡恵美子, 山本有作, 岩崎雅史, 中村佳正
    • Organizer
      九州大学応用力学研究所共同利用研究集会「非線形波動研究の現状―課題と展望を探る―」
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫地区 筑紫ホール
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-11-01
  • [Presentation] 病理モデルにおける連続型と超離散型との対応関係2014

    • Author(s)
      関口真基, 石渡恵美子
    • Organizer
      九州大学応用力学研究所共同利用研究集会「非線形波動研究の現状―課題と展望を探る―」
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫地区 筑紫ホール
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-11-01
  • [Presentation] 離散ハングリーロトカ・ボルテラ系に基づく非対称帯行列の全固有対の計算2014

    • Author(s)
      竹内弘史, 相原研輔, 福田亜希子, 石渡恵美子
    • Organizer
      九州大学応用力学研究所共同利用研究集会「非線形波動研究の現状―課題と展望を探る―」
    • Place of Presentation
      九州大学筑紫地区 筑紫ホール
    • Year and Date
      2014-10-30 – 2014-11-01
  • [Presentation] 複数遅れを持つ離散ロジスティック方程式の安定領域の可視化2014

    • Author(s)
      谷津田直之, 中田行彦, 石渡恵美子
    • Organizer
      京都大学数理解析研究所共同利用研究集会 「第11回生物数学の理論とその応用」 (研究代表者: 今隆助)
    • Place of Presentation
      京都大学数理解析研究所420号室
    • Year and Date
      2014-09-16 – 2014-09-19
  • [Presentation] Dynamics of ultra discrete epidemic models2014

    • Author(s)
      Masaki Sekiguchi, Emiko Ishiwata
    • Organizer
      The Joint Annual Meeting of the Japanese Society for Mathematical Biology and the Society for Mathematical Biology, (JSMB/SMB Osaka 2014)
    • Place of Presentation
      Osaka International Convention Center
    • Year and Date
      2014-07-28 – 2014-08-01

URL: 

Published: 2016-05-27  

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