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精度保証付き数値計算とその計算理工学への応用に関する総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 10440031
研究種目

基盤研究(B)

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 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)
大石 進一  早稲田大学, 理工学部, 教授 (20139512)
山本 哲朗  愛媛大学, 理学部, 教授 (80034560)
三井 斌友  名古屋大学, 大学院・人間情報学研究科, 教授 (50027380)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
11,900千円 (直接経費: 11,900千円)
1999年度: 5,600千円 (直接経費: 5,600千円)
1998年度: 6,300千円 (直接経費: 6,300千円)
キーワード数値解析 / 精度保証付き数値計算法 / 解の数値的検証 / 計算機援用証明
研究概要

個別の問題によらない共通的精度保証方式の開発および従来方式の拡張・改良を計る、液体の流れ問題などの自然界における具体的現象に即した個別問題の精度保証、および関連数値解析技法の検討を行った。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。主な研究実績は以下の通りである。・共通的精度保証方式
1.中尾、山本野人、渡部は共同して偏微分方程式の解に対する精度保証方式について検討し、具体的計算アルゴリズムの開発について研究を進め、楕円型境界値問題に対する従来方式の拡張として以下の成果を得た。(1)非線形楕円型方程式の球対称解の分岐曲線の包み込み(2)2階楕円型作用素の固有値の精度保証の定式化とその実現(3)変分方程式の解に対する数値的検証法の定式化と数値例(4)Stokes方程式の有限要素解に対する構成的a posteriori/a priori誤差評価(5)定常Navier-Stokes方程式の解に対する数値的検証アルゴリズムとその数値例
2.大石は高速精度保証アルゴリズムの基本的な方法を確立し実際的なアルゴリズムを実現した。
3.菊地は電磁場問題の有限要素法に関する誤差解析について、理論的・数値的知見を得た。
4.酒井は主に常微分方程式の近似解のスプライン関数による表現法について研究を進めた。
5.藤野は全根同時反復の加速法、および並列計算機上での高速化技法の研究を進めた。
6.三井は常微分方程式の初期値問題の解に対する精度保証方式について検討した。
7.山本哲朗はDirichlet問題に対するShortley-Weller型差分析の誤差精度の理論的・数値実験的検討を進めた。
・個別問題に対する精度保証に関する研究
1.田端は流体方程式に対する有限要素法による数値計算の誤差精度に関する考察を行った。
2.西田は流体方程式系の解空間の構造を解析するために、計算機援用証明法の研を行った。
3.西田は流体方程式系の解空間の構造を解析するために、計算機援用証明法の研究開発を進めた。
4.室田は構造工学の分野における計算の信頼性に関し、群論的分岐理論を用いた考察を行った。

報告書

(3件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 研究成果

    (49件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (49件)

  • [文献書誌] Nakao, M.T.: "Constructive L2 error estimates for finite element solutions of the Stokes equations"Reliable Computing. 4. 115-124 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M.T.: "On best constant in the optimal error stimates for the H_< 1> _< 0>-projection into piecewise polynomial spaces"Journal of Approximation Theory. 93. 491-500 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ryoo, C-S: "Numerical verfication of solutions for variational inequalities"Numerische Mathematik. 81. 305-320 (1998)

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  • [文献書誌] Nakao, M.T.: "A posteriori constructive a priori error bounds for finite element solutions of Stokes equations"Journal of Computational and Applied Mathematics. 91. 137-158 (1998)

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  • [文献書誌] Nakao, M.T.: "Numerical verfications of eigenvalues of second-order elliptic operators"Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 16. 307-320 (1999)

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  • [文献書誌] Nagatou, K.: "An approach to the numerical verfication of solutions for nonlinear elliptic problems with local uniqueness"Numerical Functional Analysis and Optimization. 20. 543-565 (1999)

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  • [文献書誌] Watanabe, Y.: "A numerical verfication method of solutions for the Navier-Stokes equations"Reliable Computing. 5. 347-357 (1999)

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  • [文献書誌] Nagatou, K.: "A numerical method of verify the elliptic eigenvalue problems including a uniqueness property"Computing. 63. 109-130 (1999)

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  • [文献書誌] Nakao, M.T.: "Numerical verfication of solutions for elasto-plastic torsion problems"to appear in Computers and Mathematics with Applications. 39. 195-204 (2000)

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  • [文献書誌] Kikuchi, F.: "Modification of the 8-node serendipity element"Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 179. 91-109 (1999)

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  • [文献書誌] K. Murota: "Fenchel-type duality for matroid valuations"Mathematical Programming. 82. 357-375 (1998)

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  • [文献書誌] M. Tabata: "A precise computation of drag coefficients of a sphere"The International Journal of Computational Fluid Dynamics. 9. 303-311 (1998)

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  • [文献書誌] Feng, B. -F.: "A conservative spectral method for the third- and fifth-order Korteweg-de Vries equations"Journal of Computational Physics. 153. 467-487 (1999)

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  • [文献書誌] 中尾充宏: "日本評論社"精度保証付き数値計算. 160 (1998)

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  • [文献書誌] Nakao, M. T.: "Constructive LィイD12ィエD1 error estimates for finite element solutions of the Stokes equations,"Reliable Computing. 4. 115-124 (1998)

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  • [文献書誌] Nakao, M. T.: "On best constant in the optimal error stimates for the HィイD31(/)0ィエD3-projection into piecewise polynomial spaces"Journal of Approximation Theory. 93. 491-500 (1998)

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  • [文献書誌] Ryoo, C. S.: "Numerical vilification of solutions for variational inequalities"Numerische Mathematik. 81. 305-320 (1998)

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  • [文献書誌] Nakao, M. T.: "A posterior and constructive a priori error bounds for finite element solutions of Stokes equations"Journal of Computational and Applied Mathematics. 91. 137-158 (1998)

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  • [文献書誌] Nakao, M. T.: "Numerical verifications of eigenvalues of second-order elliptic operators"Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 16. 307-320 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagatou, K.: "An approach to the numerical verification of solutions for nonlinear elliptic problems with local uniqueness"Numerical Functional Analysis and Optimization. 20. 543-565 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Watanabe, Y.: "A numerical verification method of solutions for the Navier-Stokes equations"Reliable Computing. 5. 347-357 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nagatou, K.: "A numerical method of verify the elliptic eigenvalue problems including a uniqueness property"Computing. 63. 109-130 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M. T.: "Numerical verification of solutions for elasto-plastic torsion problems"Computers and Mathematics with Applications. 39. 195-204 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kikuchi, F.: "Modification of the 8-node serendipity element"Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 179. 91-109 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Murota, K.: "Fenchel-type duality for matroid valuations"Mathematical Programming. 82. 357-375 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Tabata, M.: "A precise computation of drag coefficients of a sphere"The International Journal of Computational Fluid Dynamics. 9. 303-311 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Feng, B. F.: "A conservative spectral method for the third- and fifth-order Korteweg-de Vries Equations"Journal of Computational Physics. 153. 467-487 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao, M. T.: "Validated numerical computations (in Japanese)"Nihon-Hyoron-sha. 160 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Nakao,M.T.: "Numerical verifications of eigenvalues of second-order elliptic operators"Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 16. 307-320 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nagatou,K.: "An approach to the numerical verification of solutions for nonlinear elliptic problems with local uniqueness"Numerical Functional Analysis and Optimization. 20. 543-565 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe,Y.: "A numerical verification method of solutions for the Navier-Stokes equations"Reliable Computing. 5. 347-357 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe,Y.: "Verification method of generalized eigenvalue problems and its applications (in Japanese)"Transaction of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics. 9. 137-150 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakao,M.T.: "Numerical verification of solutions for elasto-plastic torsion problems"to appear in Computers and Mathematics with Applications.

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kikuchi,F.: "Modification of the 8-node serendipity element"Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering. 179. 91-109 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Murota,K.: "On the degree of mixed polynomial matrices"SIAM Journal on Matrix Analysis and Applications. 20. 196-227 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Suzuki,A.: "Numerical soluion of an unsteady earth's mantle convection problem by a stabilized finite element method"Theoretical and Applied Mechanics. 48. 371-378 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Feng,B.-F.: "A conservative spectral method for the third-and fofth-order Kortewege-de Vries equations"Journal of Computational Physics. 153. 467-487 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Matsunaga,N.: "Superconvergence of the Shortley-Weller approximation for Dirichlet problems"Journal of Computational and Applied Mathematics. 116(in print). (2000)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 中尾充宏: "日本評論社"精度保証付き数値計算. 160 (1998)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Nakao,M.T.: "Numerical verification of solutions for nonlinerar elliptic problems using L^∞ residual method" Journal of Mathematical Analysis and Applications. 217. 246-262 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakao,M.T.: "On best constant in the optimal error stimates for the H^1_0-projection into piecewise polynomial spaces" Journal of Approximation Theory. 93. 491-500 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakao,M.T.: "Constructive L_2 error estimates for finite element solutions of the Stokes equations" Reliable Computing. 4. 115-124 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Nakao,M.T.: "A posteriori and constructive a priori error bounds for finite element solutions of Stokes equations" Journal of Computational and Applied Mathematics. 91. 137-158 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Ryoo,C-S: "Numerical verification of solutions for variational inequalities" Numerische Mathematik. 81. 305-320 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Murota: "Fenchel-type duality for matroid valuations" Mathematical Programming. 82. 357-375 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Tabata: "A precise computation of drag coefficients of a sphere" The International Journal of Computational Fluid Dynamics. 9. 303-311 (1998)

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      1998 実績報告書
  • [文献書誌] Pyi Aye: "Heat Convection of Compressible Fluid" Mathematical Sciences and Applications. 11. 107-115 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] F.Kikuchi: "An improved 4-node quadrilateral plante bending element of the Reissner-Mindlin" Computational Mechanics. 22. 457-471 (1999)

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  • [文献書誌] 中尾充宏: "日本評論社" 精度保証付き数値計算, 160 (1998)

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      1998 実績報告書

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公開日: 1998-04-01   更新日: 2016-04-21  

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