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新しい科学計算技法と応用解析の総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 08304018
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関九州大学

研究代表者

中尾 充宏  九州大学, 大学院・数理学研究科, 教授 (10136418)

研究分担者 山本 哲朗  愛媛大学, 理学部, 教授 (80034560)
森 正武  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (20010936)
室田 一雄  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (50134466)
西田 孝明  京都大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70026110)
牛島 照夫  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (10012410)
伊理 正夫  中央大学, 理工学部, 教授 (40010722)
研究期間 (年度) 1996 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
9,400千円 (直接経費: 9,400千円)
1997年度: 4,500千円 (直接経費: 4,500千円)
1996年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード数値解析 / 偏微分方程式の数値解法 / 非線形現象の数理解析 / 精度保証付き数値計算 / 科学計算 / 有限要素法 / 非線形問題
研究概要

本研究では,従来の共通的数値解析手法の拡張・改良を計るとともに,自然界の具体的現象に即した応用解析学上の問題に対しても,固有の数学解析を行い,また数値解析的接近を行うための技法を開発した.研究を進めるに際しては,代表者(中尾)が全体をとりまとめつつ,各研究分担者と関連研究者の協力を得て恒常的に検討を進めた.主な研究成果は次の通りである.
1.偏微分方程式に対する精度保証付き数値計算法について検討し,従来の楕円型境界値問題に関する結果の改良を行った.また,固有問題の解の精度保証について検討し,基本的な定式化と数値結果を得た.更に,パラメータ依存方程式や発展方程式の解に対する検証法を与えた.さらに,Stokes方程式の有限要素解の構成的a prioriおよびa posteriori誤差評価法に関する結果を得た(中尾).
2・非線形連立方程式に対する反復法の改良と、収束性について考察し,新たな知見を得た(石原).
3・非適切問題に対し境界要素法を用いたアプローチを行い実用上有効な結果を得た(磯).
4・スチェクロフ作用素を用いて,無限領域問題の有限要素近似に関する数値解析を行った(牛島).
5.破壊現象と3次元挫屈現象の数学モデルとその理論的数値的解析を行った(大塚).
6.2重指数関数型数値積分公式によるHankel変換型積分,Burgers方程式の厳密解の高精度計算法,Sinc関数近似における2重指数関数型変数変換等について,多くの知見を得ることができた(杉原,森).
7.Navier-Stokes方程式の数値解析に関して,抗力・揚力係数と自由表面問題に関する研究を進めた(田端).
8.流体の熱対流問題を記述する方程式の解の分岐現象について,計算機援用証明の研究を進めた(西田).
9.反応拡散系における時間空間的パターン形成の解析的研究に関する成果を得た(細野).
10.非線形最適化における凸解析理論に対応して,離散最適化に対する離散凸解析の理論を構築した(室田).
11.非線形SOR法の数学的理論を構築しその数値解法への適用を行った(山本).
12.松隈型方程式の正値解について,その漸近挙動をはじめとする解の構造を明らかにした(四ッ谷).

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] Nakao, M.T.: "Numerical verification of solutions for nonlinear elliptic problems using L^∞ residual method" Journal of Mathematical Analysis and Applications. 217. 246-262 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M.T.: "Constructive L^2 error estimates for finite element solutions of the Stokes equations" Reliable Computing. 4(to appear). (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M.T.: "Numerical verification of solutions for variational in equalities" Numerische Mathematik. (to appear). (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuchiya, T.: "Numerical verification of solutions of parametrized nonlinear boundary value problems with turning points" Japan J.Indust.Appl.Math.14. 357-372 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murota, K.: "Characterizing a valuated delta-matroid as a tamily of delta-matroid" Journal of Operations Research society of Japan. 40. 565-578 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugihara, M.: "Numerical conformal mapping on to parallel slit domains with application to potential flow analysis" Theoretical and Applied Mechanics. 46. 295-305 (1997)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 中尾 充宏: "精度保証付き数値計算" (株)日本評論社(出版予定), 約100頁 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, Y., Nakao, M.T.& Yamamoto, N.: "Verified computation of solutions for nondif-ferentiable elliptic equation related to MHD equilibria" Nonlinear Analysis, Teory, Methods and Applications. 28. 577-587 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M.T.& Yamamoto, N.: "Numerical verification of solutions for nonlinear elliptic problems using L^* residual method" Jouranal of Mathematical Analysis and Applicatons. 217. 246-262 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M.T.Yamamoto, N.& Kimura, S.: "On best constant in the optimal error stimates for the H^1_-projection into piecewise polynomial spaces, Preprint Series in Graduate School of Mathematics, Kyushu University, Kyushu-MPS-1996-21" Journal of Approximation Theory.(to appear). (1996)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Minamoto, T.& Nakao, M.T.: "Numerical verifications of solutions for nonlinear parabolic equations in one-space dimensional case" Reliable Computing. 3. 137-147 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tsuchiya, T.& Nakao, M.T.: "Numerical verification of solutions of parametrized nonlinear boundary value problems with turning points" Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 14. 357-372 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M.T., Yamamoto, N.& Watanabe, Y.: "Constructive L^2 error estimates for finite element solutions of the Stokes equations, Reliable Computing" 4. 1-10 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryoo, C-S & Nakao, M.T.: "Numerical verification of solutions for variational inequalities, Preprint Series, Graduate School of Mathematics, Kyushu University, Kyushu-MPS-1997-33" to appear in Numerische Mathematik.(1997)

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      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M.T., Yamamoto, N.& Watanabe, Y.: "A posteriori and constructive a priori error bounds for finite element solutions of Stokes equations" to appear in Journal of Computational and Applied Mathematics. (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murota, K.: "Characterizing a valuated delta-matroid as a family of delta-matroid" Journal of Operations Research Society of Japan. 40. 565-578 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Sugihara, M.: "Numerical conformal mapping onto parallel slit domains with applications to potential flow analysis" Theoretical and Applied Mechanics. 46. 295-305 (1997)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Usijima, T.: "Finite eliment analysis for the eigenvalue problem of the linear water wave in a water region with reentrant corner" to appear in Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics.

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M.T., Yamamoto, N.& Watamabe, Y.: Guaranteed error bounds for finite element solutions of the Stokes problem, in Scientific Computing and Validated Numerics (G.Alefeld et al.eds.). Akademie Verlag, Berlin, 258-264 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M.T.& Yamamoto, N.: Validated numerical computations (in Japanese). Nihon-hyoron-sha (to apperar), (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1997 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao,M.T.: "Numerical veritication of solutions for nonlinear elliptic problems using L^∞ residual method" Journal of Mathematical Analysis and Applintions. 217. 246-262 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakao,M.T.: "Constructive L^2 error estimates for finite element solutions of the Stokes eqpations" Reliable Computing. 4・2(to appear). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Nakao,M.T.: "Numerical Verification of solutions for variational inequalities" Numerische Mathematrk. (to appear). (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tsuchiya,T.: "Numerical Verification of solutions of parametrized nonlinear boundary value problems with turning points" Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 14. 357-372 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Murota,K.: "Characterizing a valuated delta-matroid as a family of delta-matroids" Journal of Operations Research Society of Japan. 40. 565-578 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Sugihara,M.: "Numerical conformal mapping onto paralell slit domains with applcation to potential flow analysis" Theoretical and Applied Mechanics. 46. 295-305 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 中尾充宏: "精度保証付き数値計算(出版予定)" (株)日本評論社, 100 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Watnabe,Y.: "Veratied computation of solutions for nondifferentiable elliptic equations related to MHD equilibria" Nonlinear Analysis,Theory,Methods & Appliations. 28. 577-587 (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Sugihara,M.: "Numerical solution of Burgers eqration with a large Reynolds number" Reliable Compnting. 2. 173-179 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ohtsuka,K.: "Mathematical analysis of 3-D fructure phenomenon by Grifith′s energy balance theory under increasing" Theoretical and Applied Mechanics. 45. 99-103 loads (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ishihara,k.: "Optimum SOR iterations for finite difference equations arising from nonlinear periodic boundary value problems" Mathematica Japonica. 44. 435-448 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Iohara,T.: "Benard-Marangoni convection with a deformable surface" Kokyuroku,RIMS,Kyoto Univ.974. 30-42 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Fu,R.: "Finite element analysis of free vibration of liquid-tilled axisymmetric tanks" Acta Mathematicae Applicatae Sinica. 12. 50-58 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Ushijima,T.: "Advances in Numerical Mathematics" Kinokuniya,Tokyo, 278 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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