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離散可積分系の半無限格子解を用いた双直交多項式系の構造研究と工学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15540119
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

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 中村 佳正  京都大学, 情報学研究科, 教授 (50172458)
永井 敦  日本大学, 生産工学部, 講師 (90304039)
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
2004年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードソリトン / 離散系 / 可積分系 / 直交多項式 / 行列式の恒等式 / 双直交多項式 / Lotka-Volterra方程式 / 半無限行列式解 / 行列式 / 半無限格子解
研究概要

本研究では,離散可積分系の半無限格子解を用いた(双)直交多項式および連分数展開の構造研究と工学への応用を目標としている.この目標を実現するために,離散可積分系と直交多項式について3項間漸化式を有する双直交関数系の理論と戸田型の離散方程式との関係を中心に議論した.以下,得られた結果を挙げる.
・一般化固有値問題に関連したR1型およびR2型離散可積分系に関する研究
R1型およびR2型離散可積分系の双線形方程式に対する考察を深めることにより,不等間隔離散戸田方程式や相対論的離散戸田方程式を含む「戸田型格子」との直接的な関係が明らかになり,それら方程式の間をつなぐベックルンド変換を見いだした。
・補間有理関数に付随した離散可積分系に関する研究
Frobenius-Stickelbergerらによる先駆的な補間有理関数に対する研究と,その後のThieleらによるPade近似の理論に付随している離散可積分系との関係を明らかにした.また,この離散系の双線形方程式を調べることにより,離散KP方程式と2次元離散戸田方程式との関係も明らかになった.さらに,Lotka-Volterra方程式の一般化とイプシロンアルゴリズムに表れる漸化式の一般化も見いだすことに成功し,それら全てに対し,半無限格子上の行列式解を与えた.
・不等間隔離散戸田方程式に関する研究
R1およびR2型格子の研究において見いだされた双線形方程式を調べることにより,不等間隔戸田方程式に対しても新しい知見を得ることができた.ここでは,離散KP方程式および2次元離散戸田方程式のダルブー変換を考えることで不等間隔戸田方程式のダルブー変換を自然に導くことができるという結果が得られた.

報告書

(4件)
  • 2005 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2006 2005 2004 2003 その他

すべて 雑誌論文 (22件) 文献書誌 (6件)

  • [雑誌論文] Determinant structure of non-autonomous Toda-type integrable systems2006

    • 著者名/発表者名
      A.Mukaihira, S.Tsujimoto
    • 雑誌名

      Journal of Physics A : Mathematical and General Vol.39

      ページ: 779-788

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determinant structure of non-autonomous Toda-type integrable systems2006

    • 著者名/発表者名
      A.Mukaihira, S.Tsujimoto
    • 雑誌名

      J.Phys.A : Math.Gen. 39

      ページ: 779-788

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Some aspects of the Toda molecule2005

    • 著者名/発表者名
      M.Nishizawa, Y.Ohta, S.Tsujimoto
    • 雑誌名

      Glasgow Mathematical Journal Vol.47A

      ページ: 169-176

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] 高精度特異値計算ルーチンの開発とその性能評価2005

    • 著者名/発表者名
      高田雅美, 岩崎雅史, 木村欣司, 中村佳正
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌 46

      ページ: 299-311

    • NAID

      110002769846

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 特異値計算アルゴリズムdLVの基本性質について2005

    • 著者名/発表者名
      岩崎雅史, 中村 佳正
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 15

      ページ: 287-306

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 実対称3重対角行列の高精度ツイスト分解とその特異値分解への応用2005

    • 著者名/発表者名
      岩崎雅史, 阪野真也, 中村佳正
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 15

      ページ: 461-481

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Special solutions of the Toda chain and combinatorial numbers2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, A.Zhedanov
    • 雑誌名

      Journal of Physics A : Mathematical and General Vol.37,No.22

      ページ: 5849-5862

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determinant structure of R_1 type discrete integrable system2004

    • 著者名/発表者名
      A.Mukaihira, S.Tsujimoto
    • 雑誌名

      Journal of Physics A : Mathematical and General Vol.37,No.16

      ページ: 4557-4565

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pade approximation of Laplace transforms of some special functions in terms of Painleve equations2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, N.Ohira
    • 雑誌名

      Inverse Problems Vol.20,No.5

      ページ: 1583-1591

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new conservative numerical integration algorithm for the three-dimensional Kepler motion based on the Kustaanheimo-Stiefel regularization theory2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Minesaki, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Physics Letter A Vol.324,No.34

      ページ: 282-292

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Special solutions of the Toda chain and combinatorial numbers2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, A.Zhedanov
    • 雑誌名

      Journal of Physics A : Mathematical and General 30

      ページ: 5849-5862

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determinant structure of R_1 type discrete integrable system2004

    • 著者名/発表者名
      A.Mukaihira, S.Tsujimoto
    • 雑誌名

      Journal of Physics A: Mathematical and General Vol.37

      ページ: 4557-4565

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pade approximation of Laplace transforms of some special functions in terms of Painleve equations2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, N.Ohira
    • 雑誌名

      Inverse Problems Vol.20

      ページ: 1583-1591

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A new conservative numerical integration algorithm for the three-dimensional Kepler motion based on the Kustaanheimo-Stiefel regularization theory2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Minesaki, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Physics Letter A Vol.324

      ページ: 282-292

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Special solutions of the Toda chain and combinatorial numbers2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, A.Zhedanov
    • 雑誌名

      Journal of Physics A : Mathematical and General Vol.37, No.22

      ページ: 5849-5862

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Determinant structure of R_1 type discrete integrable system2004

    • 著者名/発表者名
      A.Mukaihira, S.Tsujimoto
    • 雑誌名

      Journal of Physics A : Mathematical and General Vol.37, No.16

      ページ: 4557-4565

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Pade approximation of Laplace transofrms of some special functions in terms of Painleve equations2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Nakamura, N.Ohira
    • 雑誌名

      Inverse Problems Vol.20, No.5

      ページ: 1583-1591

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A new conservative numerical integration algorithm for the three-dimensional Kepler motion2004

    • 著者名/発表者名
      Y.Minesaki, Y.Nakamura
    • 雑誌名

      Physics Letter A Vol.324, No.34

      ページ: 282-292

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An integrable mapping with fractional difference2003

    • 著者名/発表者名
      A.Nagai
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan Vol.72,No.9

      ページ: 2181-2183

    • NAID

      110001974306

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On a certain fractional q-difference and its eigen function2003

    • 著者名/発表者名
      A.Nagai
    • 雑誌名

      Journal of Nonlinear Mathematical Physics Vol.10,Suppl.2

      ページ: 133-142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] An integrable mapping with fractional difference2003

    • 著者名/発表者名
      A.Nagai
    • 雑誌名

      Journal of the Physical Society of Japan Vol.72

      ページ: 2181-2183

    • NAID

      110001974306

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On a certain fractional q-difference and its eigen function2003

    • 著者名/発表者名
      A.Nagai
    • 雑誌名

      Journal of Nonlinear Mathematical Physics Vol.10 Suppl.2

      ページ: 133-142

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2005 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Nishizawa, Y.Ohta, S.Tsujimoto: "Some aspects of Toda molecule"Glasgow Mathematical Journal. (to appear). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Mukaihira, S.Tsujimoto: "Determinant structure of R_1 type discrete integrable system"Journal of Physics A : Mathematical and General. 37. 4557-4565 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nagai: "An integrable mapping with fractional difference"Journal of the Physical Society of Japan. 72. 2181-2183 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] A.Nagai: "On a certain fractional q-difference and its eigen function"Journal of Nonlinear Mathematical Physics. 10Suppl.2. 133-142 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] M.Iwasaki, Y.Nakamura: "An application of the discrete Lotka-Volterra system with variable step-size to singular value computation"Inverse Problems. 20. 553-563 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Minesaki, Y.Nakamura: "A new conservative numerical integration algorithm for the three-dimensional Kepler motion based on the Kustaanheimo-Stiefel regularization theory"Physics Letter A. (to appear). (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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