• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 前のページに戻る

数値的検証法から計算機援用解析学の構築へ向けての総合的研究

研究課題

研究課題/領域番号 15204007
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, 大学院数理学研究院, 教授 (10136418)

研究分担者 田端 正久  九州大学, 大学院数理学研究院, 教授 (30093272)
今井 仁司  徳島大学, 工学部, 教授 (80203298)
土屋 卓也  愛媛大学, 理学部, 教授 (00163832)
西田 孝明  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70026110)
陳 小君  弘前大学, 理工学部, 教授 (70304251)
大石 進一  早稲田大学, 理工学部, 教授 (20139512)
研究期間 (年度) 2003 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
32,240千円 (直接経費: 24,800千円、間接経費: 7,440千円)
2006年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2005年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
2004年度: 11,830千円 (直接経費: 9,100千円、間接経費: 2,730千円)
2003年度: 9,490千円 (直接経費: 7,300千円、間接経費: 2,190千円)
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 / 解の事後誤差評価 / 計算機援用証明
研究概要

研究期間中、各分担者とも、個別の問題によらない無限次元・有限次元の共通的精度保証付き数値計算およびその関連数値計算方式の開発に対して恒常的に取り組み、その改良・拡張と、新たな方式の検討を行った。また、実際の現象に即した問題に対する、数値的検証の実例も与えその有効性の実証に努めた。また、内外の研究集会に参加し、講演討論を行い、研究成果の発信を行うとともに活発な研究情報を交換し、新たな研究の進展を図った。主な研究実績は以下の通りである。
1.共通的数値検証理論とその実装
(1)任意領域における楕円型方程式、定常Navier-Stokes方程式の解に対する数値的検証のために、Poisson方程式、および2次元重調和方程式の有限要素解に対する構成的事前誤差評価について検討し、十分な実用性をもつ評価定数の算定を行った。(中尾、山本、田端、土屋)
(2)非線形楕円型方程式のdouble-turning-pointの数値検証を定式化しその実例を与えた(皆本)
(3)1階微分項を持つ2階楕円型方程式の数値検証の効率化について検討した(中尾、渡部)
(4)線形化作用素の逆作用素ノルムを直接評価し、それを用いた無限次元Newton法にもとづく新しい検証方式の検討を行い、その適用による有効性を確認した。(中尾)
(5)有限次元一次相補性問題の解の精度保証付き計算について検討しその方式を定式化した(陳)
(6)連立一次方程式の解の高速精度保証について検討しその大幅な改良を得た(大石)
(7)多培長演算ソフトウェアを実装し超高精度近似解の計算を可能とした(今井)
(8)非線形振動問題に関する計算機援用可能な分岐理論を定式化しその応用例を与えた(川中子)
2.個別問題の解に対する数値的検証方式とその適用
(1)2次元熱対流問題の大域的分岐解の検証付き追跡および分岐点の存在検証を行い、さらに3次元問題に対してもその拡張を図った(西田、中尾、渡部)
(2)線形化Navier-Stokes作用素の固有値問題であるKolmogorov固有値問題の精度保証付き数値計算によりトーラス上の流れの安定性を検証した(長藤)
(3)水面波の数学モデルであるNekrasov積分方程式の精度保証付き数値計算を実現した(村重)

報告書

(5件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (52件)

すべて 2007 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (46件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Numerical verification of stationary solutions for Navier-Stokes problems2007

    • 著者名/発表者名
      Nagatou, K.
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 199

      ページ: 445-451

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical method for verifying the existence and local uniqueness of a double turning point for a radically symmetric solution of the perturbed Gelfand equation2007

    • 著者名/発表者名
      Minamoto, T.
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 202

      ページ: 177-185

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Discrepancy between theory and real computation on the stability of some finite element schemes2007

    • 著者名/発表者名
      M.Tabata
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 199

      ページ: 424-431

    • NAID

      120000981486

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On a linearized system arising in the study of Benard-Marangoni convection2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nishida
    • 雑誌名

      Proc.Navier-Stokes Equations and Applications, New Series of Kokyuroku, RIMS, Kyoto University

      ページ: 1-19

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On error estimation of finite element approximations to the elliptic equations in nonconvex polygonal domains2007

    • 著者名/発表者名
      N.Yamamoto
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 199

      ページ: 286-296

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On a lincarized system arising in the study of Benard-Marangoni convection2007

    • 著者名/発表者名
      T.Nishida
    • 雑誌名

      Proc. Navier-Stokes Equations and Applications, New Series of Kokyuroku, RIMS, Kyoto University,

      ページ: 1-19

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Improved convergence theorems of Newton's method designed for the numerical verification for solutions of differential equations2007

    • 著者名/発表者名
      T.Kawanago
    • 雑誌名

      J. Comput. Appl. Math. 199

      ページ: 365-371

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical method for verifying the existence and local uniqueness of a double turning point for a radially symmetric solution of the perturbed Gelfand equation2007

    • 著者名/発表者名
      T.Minamoto
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 202/2

      ページ: 177-185

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Some computer assisted proofs on three dimensional heat convection problems2006

    • 著者名/発表者名
      M.-N.Ki
    • 雑誌名

      Proceedings of Nonlinear Theory and its Applications NOLTA 2006,11-14 September, Bologna, Italy

      ページ: 427-430

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Existence of solutions to systems of underdetermined equations and spherical designs2006

    • 著者名/発表者名
      X.Chen
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Numerical Analysis 44

      ページ: 2326-2341

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A practical method of numerical calculation of the mapping degree2006

    • 著者名/発表者名
      S.Murashige
    • 雑誌名

      IEICE Trans. on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences E89-A

      ページ: 1813-1819

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A numerical verification of bifurcation points for nonlinear heat convection problems2006

    • 著者名/発表者名
      M.T.Nakao
    • 雑誌名

      the Proceedings of 2nd International Conference "From Scientific Computing to Computational Engineering", 2006

      ページ: 8-8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Some computer assisted proofs on three dimensional heat convection problems2006

    • 著者名/発表者名
      M.-N.Kim
    • 雑誌名

      Proceedings of Nonlinear Theory and its Applications NOLTA 2006

      ページ: 427-430

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A numerical verification for the Kolmogorov flows of imcompressible viscous fluid2006

    • 著者名/発表者名
      Y.Watanabe
    • 雑誌名

      Proceedings of International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics 2006 (IANAAM 2006)

      ページ: 535-539

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Computation of error bounds for P-matrix linear complementarity problem2006

    • 著者名/発表者名
      X.Chen
    • 雑誌名

      Mathematical Programming 106

      ページ: 513-525

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Some Numerical Experiments on Global Simulation of the Backward Heat Conduction Problem2006

    • 著者名/発表者名
      T.Takeuchi
    • 雑誌名

      Theoretical and Applied Mechanics Japan 55

      ページ: 175-184

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Finite element approximation to infinite {Prandtl} number {Boussinesq} equations with temperature dependent coefficients -- {Thermal} convection problems in a spherical shell2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tabata
    • 雑誌名

      Future Generation Computer Systems 22

      ページ: 521-531

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Finite element approximation to infinite Prandt1 number Boussinesq equations with temperature dependent coefficients2006

    • 著者名/発表者名
      M.Tabata
    • 雑誌名

      Future Generation Computer Systems 22

      ページ: 521-531

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A numerical method to verify the invertibility of linear elliptic operators with applicationsto nonlinear problems2005

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M. T.
    • 雑誌名

      Computing 75

      ページ: 1-14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Numerical Verification Methods of Solutions for the Free Boundary Problems2005

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, K.
    • 雑誌名

      Numerical Functional Analysis and Optimization 26

      ページ: 523-542

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A numerical method to verify the inevitability of linear elliptic operators with applications to nonlinear problems2005

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M.T.
    • 雑誌名

      Computing 75

      ページ: 1-14

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A numerical method to verify the invertibility of linear elliptic operators with applications to nonlinear problems2005

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M.T.
    • 雑誌名

      Computing 75

      ページ: 1-14

    • NAID

      120000981466

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Numerical Verification Method for Solutions of Singularly Perturbed Problems with Nonlinearity Nonlinearity2005

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, K.
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 22

      ページ: 111-131

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Error estimates of finite element methods for nonstationary thermal convection problems with temperature-dependent coefficients2005

    • 著者名/発表者名
      Tabata, M.
    • 雑誌名

      Numerische Mathematik 100

      ページ: 351-372

    • NAID

      120000981467

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Verification of Solutions of Nekrasov's Integral Equation2005

    • 著者名/発表者名
      Murashige, S.
    • 雑誌名

      Computing 75

      ページ: 15-25

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Finite Difference Smoothing Solution of Nonsmooth Constrained Optimal Control Problems2005

    • 著者名/発表者名
      Chen, X.
    • 雑誌名

      Numerical Functional Analysis and Optimization 26

      ページ: 49-68

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Expected Residual Minimization Method for Stochastic Linear Complementarity Problems2005

    • 著者名/発表者名
      Chen, X.
    • 雑誌名

      Mathematics of Operations Research 30

      ページ: 1022-1038

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hopf bifurcation in viscous incompressible flow down an inclined plane2005

    • 著者名/発表者名
      Nishida, T.
    • 雑誌名

      J.Math.Fluid Mechanics 7

      ページ: 29-71

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Fast Inclusion of Interval Matrix Multiplication2005

    • 著者名/発表者名
      T.Ogita
    • 雑誌名

      Reliable Computing 11

      ページ: 191-205

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A Numerical Verification of Nontrivial Solutions for the Heat Convection Problem2004

    • 著者名/発表者名
      Watanabe, Y.
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Fluid Mechanics 6

      ページ: 1-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An efficient approach to the numerical verification for solutions of elliptic differential equations2004

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M. T.
    • 雑誌名

      Numerical Algorithms 37

      ページ: 311-323

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Numerical Verification of Nontrivial Solutions for the Heat Convection Problem2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Watanabe
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Fluid Mechanics 6

      ページ: 1-20

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An efficient approach to the numerical verification for solutions of elliptic differential equations2004

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M.T., Y.
    • 雑誌名

      Numerical Algorithms 37, Special issue for Proceedings of SCAN2002

      ページ: 311-323

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An efficient approach to the numerical verification for solutions of elliptic differential equations2004

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M.T.
    • 雑誌名

      Numerical Algorithms 37

      ページ: 311-323

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Global in time behavior of viscous surface waves : horizontally periodic motion2004

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Nishida
    • 雑誌名

      Journal of Mathematics Kyoto Univesity 44

      ページ: 271-323

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Some computer assisted proofs for solutions of the heat convection problems2003

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M. T.
    • 雑誌名

      Reliable Computing 9

      ページ: 359-372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Some computer assisted proofs for solutions of the heat convection problems2003

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M.T.
    • 雑誌名

      Reliable Computing 9

      ページ: 359-372

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A computational approach to constructive a priori and a posteriori error estimates for finite element approximations of bi-harmonic problems

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M.T.
    • 雑誌名

      GAKUTO International Series, Mathematical Sciences and Applications, Proceedings of the 4th JSIAM-SIMAI Seminar on Industrial and Applied Mathematics, May 26-28,2005,Hayama, Japan (to appear)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Practical Method of Numerical Calculation of the Mapping Degree

    • 著者名/発表者名
      Murashige, S.
    • 雑誌名

      IEICE Transactions on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical method for verifying the existence and local uniqueness of a double turning point for a radially symmetric solution of the perturbed Gelfand equation

    • 著者名/発表者名
      Minamoto, T.
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical verification of stationary solutions for Navier-Stokes problems

    • 著者名/発表者名
      Nagatou, K.
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On error estimation of finite element approximations to the elliptic equations in nonconvex domains

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, N.
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Improved convergence theorems of Newton's method designed for the numerical verification for solutions of differential equations

    • 著者名/発表者名
      Kawanago, T.
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Numerical Verification Method for Solutions of Singularly Perturbed Problems with Nonlinearity

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, K.
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A numerical method to verify the invertibility of linear elliptic operators with applications

    • 著者名/発表者名
      Nakao, M.T.
    • 雑誌名

      Computing (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Error estimates of finite element methods for nonstationary thermal convection problems with temperature-dependent coefficients

    • 著者名/発表者名
      M.Tabata
    • 雑誌名

      Numerische Mathematik (掲載予定)

    • NAID

      120000981467

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Watanabe, Y.: "A Numerical Verification of Nontrivial Solution for the Heat Convection Problem"Journal of Mathematical Fluid Mechanics. 6. 1-20 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakao, M.T.: "Some computer assisted proofs for solutions of the hear convection problems"Reliable Computing. 9. 359-372 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ryoo, C-S.: "Numerical verification of solutions for obstacle problems"Journal of computational and Applied Mathematics. 161. 405-416 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Chen, X.: "Numerical validation of solutions of saddle point matrix equations"Numerical Linear Algebra with Applications. 10. 661-672 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Takeuchi, T.: "Direct numerical simulations of Cauchy problems for the Laplace operators"Advances in Mathematical Sciences and Applications. 13. 587-609 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Nakao, M.T.: "An efficient approach to the numerical verification for solutions of elliptic differential equations"Numerical Algorithms, Special issue for Proceedings of SCAN2002. (掲載決定).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

URL: 

公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi