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逆問題における再構成アルゴリズムの提唱につながる新しい方法の発見

研究課題

研究課題/領域番号 13640152
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 基礎解析学
研究機関群馬大学

研究代表者

池畠 優  群馬大学, 工学部, 教授 (90202910)

研究分担者 田沼 一実  群馬大学, 工学部, 助教授 (60217156)
大江 貴司  岡山理科大学, 総合情報学部, 助教授 (90258210)
中村 玄  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (50118535)
天野 一男  群馬大学, 工学部, 助教授 (90137795)
齋藤 三郎 (斎藤 三郎)  群馬大学, 工学部, 教授 (10110397)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
研究課題ステータス 完了 (2002年度)
配分額 *注記
3,100千円 (直接経費: 3,100千円)
2002年度: 1,500千円 (直接経費: 1,500千円)
2001年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード逆問題 / 境界値逆問題 / 囲い込み法 / Dirichlet-to-Neumann写像 / 探針法 / 不連続面 / 介在物 / 亀裂 / 再構成公式 / ディクレーノイマン写像 / コーシー問題 / 空洞 / 電裂 / 電気インピーダンストモグラフィ / ディリクレーノイマン写像
研究概要

1.囲い込み法の数値実験とその正則化
与えられた物体表面における一組の電流密度と電位分布から、多角形状の空洞、あるいは導電率の不連続性をもたらす介在物の凸包を解析的に引き出す公式の数値実験を行った。さらにその数値実験結果を説明するために、データに誤差が混入したとき、その公式を修正した公式を与えた。
2.探針法の展開
物体表面における境界条件が混合型の場合に、介在物や亀裂の形状および位置の情報を引き出す問題を考察した。解(いわゆる反射解)の挙動をより詳しく解析することにより、研究代表者が過去に発見した探針法が適用できることがわかった。特に、楕円型方程式の解の正則性の結果として有名なDe Giorgi-Nash-Moserの定理の境界値逆問題への応用を与えた。
3.囲い込み法の一般化
囲い込み法によって得られる、未知の介在物などの情報は凸包のみと少ない。そこで、凸包以上の情報を引き出し、しかも、探針法よりも単純な、Mittag-Lefflerの関数の解析性と漸近挙動に基礎をおく方法を発見した。また今までは直流を流し込んで未知の介在物の情報を、Dirichlet-to-Neumann写像(あるいはその一部)から引き出す問題を考えていたのであるが、交流を使うことも実際になされている。そこでその数学モデルを取り上げ、その問題へ囲い込み法およびその一般化を応用した。
4.囲い込み法の層状材料への応用
厚さをもった何枚かの、異なる等方的な導電率をもつ、板状の物質からなる多層材料中に生じた介在物などの欠陥の位置および形状の情報をDirichlet-to-Neumann写像から具体的に引き出す問題を考察した。そのために何枚かの平行な平面上に不連続性を持ち、他では定数であるような係数をもつ楕円型方程式に対して複素幾何光学解を構成しそのパラメタに関する漸近挙動を調べた。さらにその応用として介在物の凸包を引き出す公式を、囲い込み法を使って与えた。

報告書

(3件)
  • 2002 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (22件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (22件)

  • [文献書誌] Ikehata, Masaru: "A regularized extraction formula in the enclosure method"Inverse Problems. 18. 435-440 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikehata, Masaru: "Extraction formulae for an inverse boundary value problem for the equation ∇・(σ-iωε)∇u=0"Inverse Problems. 18. 1281-1290 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikehata, Masaru: "A numerical method for finding the convex hull of polygonal cavities using the enclosure method"Inverse Problems. 18. 111-124 (2002)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikehata, Masaru: "Extracting the convex hull of an unknown inclusion in the multilayered material"Applicable Analysis.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Daido, Yuki: "Reconstruction of inclusion for the inverse boundary value problem with mixed type boundary condition"Applicable Analysis.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikehata, Masaru: "Reconstruction formula for identifying cracks"Journal of Elasticity.

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikehata, Masaru: "A regularized extraction formula in the enclosure method"Inverse Problems. 18. 435-440 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikehata, Masaru: "Extraction formula for an inverse boundary value problem for the equation ▽・(δ-iωε)▽μ= 0"Inverse Problems. 18. 1281-1290 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikehata, Masaru: "A numerical method for finding the convex hull of polygonal cavities using the enclosure method"Inverse Problems. 18. 111-124 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikehata, Masaru: "Extracting the convex hull of an unknown inclusion in the multilayered material"Applicable Analysis.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Daido, Yuki: "Reconstruction of inclusion for inverse boundary value problem with mixed type condition"Applicable Analysis.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikehata, Masaru: "Reconstruction formula for identifying cracks"Journal of Elasticity.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2002 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikehata, M.: "A regularized extraction formula in the enclosure method"Inverse Problems. 18. 435-440 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ikehata, M.: "Extraction formulae for an inverse boundary value problem for the equation ∇.(σ-iωε)∇u=0"Inverse Problems. 18. 1281-1290 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ikehata, M., Ohe, T.: "A numerical method for finding the convex hull of polygonal cavities using the enclosure method"Inverse Problems. 18. 111-124 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ikehata, M.: "Extracting the convex hull of an unknown inclusion in the multilayered meterial"Applicable Analysis. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Daido, Y., Ikehata, M., Nakamura, G.: "Reconstruction of inclusion for the inverse boundary volume problem with mixed type boundary condition"Applicable Analysis. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ikehata, M., Nakamura, G.: "Reconstruction formula for identifying cracks"J.Elasticity. (印刷中). (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ikehata, M.: "A regularized extraction formula in the enclosure method"Inverse Problems. 18・2. (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ikehata, M.: "A numerical method for finding the convex hull of Polygonal cavities using the enclosure method"Inverse Problems. 18・1. 111-124 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Ikehata, M.: "Inverse conductivity problem, Yarmukhameclov's GREEN function and Mittag-Leffler's function"HOKKAIDO UNIVERSITY TECHNICAL REPORT SERIES IN MAHEMATICS. 68. 53-62 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 池畠 優: "逆問題の数理における新しい潮流"応用数理. 12・1. 62-68 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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