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計算機を用いた発展方程式の可積分性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 11640140
研究種目

基盤研究(C)

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)
研究機関同志社大学

研究代表者

渡邊 芳英 (渡邉 芳英)  同志社大学, 工学部, 教授 (50127742)

研究分担者 梶原 健司  同志社大学, 工学部, 助教授 (40268115)
大宮 真弓  同志社大学, 工学部, 教授 (50035698)
研究期間 (年度) 1999 – 2000
研究課題ステータス 完了 (2000年度)
配分額 *注記
1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2000年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
1999年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
キーワード発展方程式 / 可積分性 / ハミルトン構造 / 離散オイラー作用素 / スペクトル / ダルブー変換 / 離散パンルヴェ方程式 / 特異点閉じ込めテスト / バイハミルトン構造 / 可積分系 / 対称性 / τ関数 / 離散変分問題 / ラムダ作用素 / KdV多項式 / 散乱行列
研究概要

・セミディスクリート発展方程式のハミルトン構造,バイハミルトン構造の概念を,シフト作用素をもつ環上のスカウテン括弧式を用いて定義した.また戸田格子方程式などいくつかの方程式がバイハミルトン構造をもつことを示した.しかし,一般的にはバイハミルトン構造をもつセミディスクリート発展方程式は,連続の場合と異なり,かなり限られたものであり,実際に可積分であろうと考えられている方程式でも,我々の意味でバイハミルトン構造をもちそうにないものがあることも分かってきた.
・差分を用いた離散オイラー作用素を離散変分問題から形式的に導き,その性質を詳しく調べた.特に,シフト作用素を用いて定義される従来の離散オイラー作用素との関係を明らかにすることにより,新たに定義された作用素の核と像を求める問題に解答を与えた.またこのような離散オイラー作用素を用いて,従来シフト作用素を用いて記述されていた,セミディスクリート発展方程式のハミルトン構造の理論の一つの問題点を解消することが出来た.
・代数的Deift-Trubowitz型跡公式を基礎に,高次定常KdV方程式に同値な有限自由度のハミルトンの正準方程式を導いた.得られた方程式がLiouvilleの意味で完全積分可能であることがもとの定常KdV方程式よりもはるかに容易に示される.さらにそのような正準方程式はその解から代数的に構成される代数幾何学的ポテンシャルのスペクトルに関する情報を陽に含んでいることが示された.さらに,その方程式はある種の退化条件を満たせば,球面に束縛された調和振動子を記述するNeumann系に帰着されることが示された.またDubrovin-Novikov系との関連も明らかにされた.
・パンルヴェおよび離散パンルヴェ方程式の解,τ関数と対称性に関する研究を行った.特に,パンルヴェ方程式に関して,古典解に関する行列式表示から出発して,超越解を含む一般的な状況でも解の行列式構造が普遍的なものであることがわかった.また,離散系の解を議論するために特異点閉じ込めテストを利用することが有効であることがわかり,これを用いて離散パンルヴェ方程式の解や対称性について研究した.

報告書

(3件)
  • 2000 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (28件)

  • [文献書誌] 安田久也: "離散Euler作用素とSemi-discrete発展方程式"九州大学応用力学研究所研究集会報告. 11ME-S4. 16-21 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡邊芳英: "Semi-Discrete発展方程式のbi-Hamilton構造"同志社大学理工学研究所研究報告. 41(4). 9-19 (2001)

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  • [文献書誌] Mayumi Ohmiya: "Spectrum of Darboux Transformation of Differential Operator"Osaka Journal of Mathematics. 36. 949-980 (1999)

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  • [文献書誌] Mayumi Ohmiya: "Trace Formula and Complete Integrable Hamiltonians"AMS/IP Studies in Advanced Mathematics. 16. 307-321 (2000)

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  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "A Generalization of determinant formulae for the solutions of Painleve II and XXXIV equations"Journal of Physics A Math.Gen.. 32. 3763-3778 (1999)

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  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "Bilinearization of discrete soliton equations through the singularity confinement test"Chaos, Solitons and Fractals. 11. 33-39 (2000)

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  • [文献書誌] 中村佳正(編): "可積分系の応用数理"裳華房. 316 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Yoshihide Watanabe: "Bi-Hamiltonian Structure of Semi-Discrete Evolution equations"The Science and Engineering Review of Doshisha University. 42 (4). 9-19 (2001)

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  • [文献書誌] Hisaya Yasuda: "Discrete Euler Operator and Semi-Discrete Evolution equations"Reports of RIAM Symposium. No.11 ME-S4. 16-21 (2000)

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  • [文献書誌] Jun'ya Shiomi: "An Application of KdV theories to the Numerical Analysis for the 1-dimensional Potential Scattering"Reports of RIAM Symposium. No.10 ME-S1. 44-50 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mayumi Ohmiya: "Spectrum of Darboux Transformation of Differential Operator"Osaka J.Math.. 36. 949-980 (1999)

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  • [文献書誌] Mayumi Ohmiya: "Trace Formula and Complete Integrable Hamiltonians"AMS/IP Studies in Advanced Math.. 16. 307-321 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Mayumi Ohmiya: "Trace Formulae and Integrable Hamiltonian Systems"Reports of RIAM Symposium. No.11 ME-S4. 147-152 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "A Generalization of determinant formulae for the solutions of Painleve II and XXXIV equations"J.Phys.A Math.Gen.. 32. 3763-3778 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Kaijiwara: "On the Umemura polynomials for the Painleve III equations"Phys.Lett.A. 260. 462-467 (1999)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "Bilinearization of discrete soliton equations through the singularity confinement test"Chaos, Solitons and Fractals. 11. 33-39 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ken-ichi Maruno: "A Note on Integrable Systems Related to Discrete Time Toda Lattice"CRM Proceedings and Lecture Notes. 25. 303-314 (2000)

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      2000 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 渡邊芳英: "Semi-Discrete発展方程式のbi-Hamilton構造"同志社大学理工学研究報告. 41(4). 9-19 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 安田久也: "離散Euler作用素とSemi-discrete発展方程式"九州大学応用力学研究所研究集会報告. 11ME-S4. 16-21 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mayumi Ohmiya: "Trace formulae and Completely integrable Hamiltonian"Studies in Advanced Math.. 16. 307-321 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "A Generalization of Determinant Formulae for Solutions of Pain leve II and XXXIV Equation"J.Phys.A. 32. 3763-3778 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "On the Umemura Poynomicals for the Painleve III Equation"Phys.Lett.A. 260. 462-467 (1999)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "Bilinearization of Discrete Equations through the Singularity Confinement Test"Chaos, Solitons and Fractals. 11. 33-40 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 中村佳正(編): "可積分系の応用数理"裳苹房. 316 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Mayumi Ohmiya: "Spectrum of Darboux transformation of differential operator"Osaka J.Math.. 36. 193-221 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Mayumi Ohmiya: "Trace formulae and completely integrable Hamiltomians,"Proceeding of an Intermational Conference held at Univ,Alabama. 283-297 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 大宮真弓、塩見純也、北山健児: "1次元ポテンシャル散乱問題に対するKdV諸理論の応用"研究会報告IOME-SI「ソリトン理論の新展開」. 44-50 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Kenji Kajiyama, Tetsu Masuda: "On the Umemura Polynomials for the Painleve III Equation"Phys. Lett. A. 260. 462-467 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 1999-04-01   更新日: 2016-04-21  

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