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離散可積分系の手法を用いた直交多項式・連分数展開の理論と応用

研究課題

研究課題/領域番号 12640121
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)
研究機関京都大学 (2001)
大阪大学 (2000)

研究代表者

辻本 諭  京都大学, 情報学研究科, 講師 (60287977)

研究分担者 近藤 弘一  大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (30314397)
永井 敦  大阪大学, 基礎工学研究科, 助手 (90304039)
中村 佳正  京都大学, 情報学研究科, 教授 (50172458)
研究期間 (年度) 2000 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2001年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2000年度: 2,000千円 (直接経費: 2,000千円)
キーワード離散可積分系 / 直交多項式 / 連分数展開 / 戸田方程式 / ロトカ・ポルテラ方程式 / アルゴリズム / 固有値計算 / 行列式の恒等式 / ロトカ・ボルテラ方程式 / ソリトン / 離散化 / 行列式 / 可積分系 / 有理多項式 / Volterra方程式
研究概要

時間連続の可積分系と直交多項式との関連性は,従来から様々な観点から研究がなされてきている.しかし全ての時間・空間変数が離散変数である離散系の場合は,Spiridonov, Zhedanovらによる離散戸田分子方程式,離散Lotka-Volterra方程式と3項間漸化式を満たす直交多項式との対応関係などのいくつかの部分的な結果しか得られていなかった.そこで本研究課題では,離散可積分系と双直交多項式との関連について考察した.そのために,まず、様々な離散可積分系を個別的に調べ,それぞれ直交多項式・連分数展開との関係を明らかにしてきた.例えば、離散Hungry Lotka-Volterra方程式の半無限格子解と$N({\ge 3})$項間の漸化式を満たす直交多項式、結合型KP方程式とパフィアンにより表される歪直交多項式などの関係を広田のタウ関数を導入することにより解明した.これにより広範囲は適用範囲を持つ直交多項式の議論が可能となった.さらに,ここで得られる離散方程式は任意の間隔で離散化された方程式であり,不等間隔離散可積分系の導出手法を与えている.
また、ここでの結果を用いた特異値計算アルゴリズムの開発に対する理論的支援がなされている.これは,解の表記が可能であり,Lax-pairを持つという離散可積分系の特徴を用いることにより,離散ロトカ・ボルテラ方程式と行列の特異値との関連を明らかにした.

報告書

(3件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 研究成果

    (29件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (29件)

  • [文献書誌] S.Tsujimoto, Y.Nakamura, M.Iwasaki: "The discrete Lotka-Volterra system computes singular values"Inverse Problem. 17. 53-58 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] C.R.Gilson, J.J.C.Nimmo, S.Tsujimoto: "Pfaffianisation of the discrete KP Equation"J. Phys. A : Math. Gen.. 34. 10569-10575 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R.Hirota, M.Iwao, S.Tsujimoto: "Soliton equations exhibiting "Pfaffian Solutions""Glasgow Math. J.. 43A. 33-41 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Tsujimoto: "On a discrete analogue of the two-dimensional Toda lattice hierarchy"Publ. RIMS Kyoto University. 38. 113-133 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Mukaihira, Y.Nakamura: "Schur flow for orthogonal polynomials on the unit circle and its integralble discretization"J. Comput. Appl. Math.. 139. 75-94 (2000)

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  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Algorithms associated with arithmetic, geometric and harmonic means and integrable systems"J. Comput. Appl. Math.. 131. 75-94 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Minesaki, Y.Nakamura: "The discrete relativistic Toda molecule equation and a Pade approximation algorithm"Numerical Algorithms. 27. 219-235 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Continued fractions and integrable systems"Centre de Rech. Math. Proc. Lec. Notes. 31. 153-163 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] A.Nagai, T.Tokihiro, J.Satsuma: "Conserved quantities of box and ball system"Glasgow Mathematical Journal. 43A. 91-98 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S. Tsujimoto, Y. Nakamura and M. Iwasaki: "The discrete Lotka-Volterra systemcomputes singular values"Inverse Problem. 17. 53-58 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] R. Hirota, M. Iwao and S. Tsujimoto: "Soliton equations exhibiting "Pfaffian Solutions""Glasgow Math. J.. 43A. 33-41 (2001)

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  • [文献書誌] C.R. Gilson, J.J.C. Nimmo and S. Tsujimoto: "Pfaffianisation of the discrete KP Equation"J. Phys. A: Math. Gen.. 34. 10569-10575 (2001)

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  • [文献書誌] S. Tsujimoto: "On a discrete analogue of the two-dimensional Toda lattice hierarchy"Publ. RIMS Kyoto University. 38. 113-133 (2002)

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  • [文献書誌] A. Mukaihira and Y. Nakamura: "Schur flow for orthogonal polynomials on the unit circle and its integrable discretization"J. Comput. Appl. Math.. 139. 75-94 (2000)

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  • [文献書誌] Y. Nakamura: "Algorithms associated with arithmetic, geometric and harmonic means and integrable systems"J. Comput. Appl. Math.. 131. 161-171 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Minesaki and Y. Nakamura: "The discrete relativistic Toda molecule equation and a Pad\'e approximation algorithm"Numerical Algorithms. 27. 219-235 (2001)

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  • [文献書誌] Y. Nakamura: "Continued fractions and integrable systems"Centre de Rech. Math. Proc. Lec. Notes. 31. 153-163 (2001)

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  • [文献書誌] A. Nagai, T. Tokihiro, J. Satsuma: "Conserved quantities of box and ball system"Glasgow Math. J.. 43A. 91-98 (2001)

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  • [文献書誌] S.Tsujimoto, Y.Nakamura, M.Iwasaki: "The discrete Lotka-Volterra system computes singular values"Inverse Problem. 17. 53-58 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] R.Hirota, M.Iwao, S.Tsujimoto: "Soliton equations exhibiting "Pfaffian Solutions""Glasgow Math. J.. 43A. 33-41 (2001)

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  • [文献書誌] C.R.Gilson, J.J.C.Nimmo, S.Tsujimoto: "Pfaffianisation of the Discrete KP Equation"J. Phys. A : Math. Gen.. 34. 10569-10575 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Algorithms associated with arithmetic, geometric and harmonic means and integrable systems"J. Comput. Appl. Math.. 131. 161-171 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Continued fractions and integrable systems"Centre de Rech. Math. Proc. Lec. Notes. 31. 153-163 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nagai, T.Tokihiro, J.Satsuma: "Conserved quantities of box and ball system"Glasgow Mathematical Journal. 43A. 91-98 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] S.TSUJIMOTO,Y.NAKAMURA,and M.IWASAKI: "The discrete LotkaーVolterra system computes singular values"Inverse Problem. 17. 53-58 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] A.NAGAI,T.TOKIHIRO,and J.SATSUMA: "Conserved Quantities of Box and Ball Systems"Glasgow Mathematical Journal(掲載予定). 43A. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Y.KAMETAKA,K.TAKEMURA,Y.SUZUKI and A.NAGAI: "Positivity and Hierarchical Structure of Green's Functions of 2-point Boundary Value Problems for Bending of a Beam"Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics(掲載予定). Vol.18 No.2. (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 辻本諭: "可積分系の応用数理(中村佳正編著)第1章「可積分系の離散化について」"裳華房. 328(52) (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] 永井敦: "可積分系の応用数理(中村佳正編著)第6章「離散可積分系と数列の加速法」"裳華房. 328(36) (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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