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数値調和解析の研究とその画像解析や計算数学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16340041
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 基礎解析学
研究機関首都大学東京

研究代表者

岡田 正已 (岡田 正巳)  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (00152314)

研究分担者 酒井 良  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (70016129)
倉田 和浩  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (10186489)
高桑 昇一郎  首都大学東京, 理工学研究科, 教授 (10183435)
宮地 晶彦  東京女子大学, 文理学部, 教授 (60107696)
中村 佳正  京都大学, 大学院情報学研究科, 教授 (50172458)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
6,200千円 (直接経費: 6,200千円)
2006年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
2005年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
2004年度: 2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
キーワードスプライン / サンプリング近似 / 計算調和解析 / 数値解析 / KP方程式 / 高次差分解法 / 解析学 / 関数方程式論 / 画像、文章、音声等認識 / 数理工学 / 衝撃波 / 数値解 / ウェイヴレット / スプライン関数 / ハミルトニアン力学系 / 関数近似 / 数値シミュレーション / Strang-Fix条件
研究概要

概要:
非線形偏微分方程式の近似解法や画像解析への応用をめざして数値調和解析学の立場から貢献するべく、多次元での適合スプライン函数の構成とその応用を研究した。共同研究体制をとり、海外からも著名な専門家を3年間で合計10名を招待して国際研究集会を数回にわたって開催した。以下、3つの方面の成果報告を行う。
1.計算調和解析:
次数の異なるスプラインの組み合わせにより、サンプリングによる函数近似や厳密な補間を可能にする"最小"のサポートを持った基底関数を構成することに成功した。一次元有限区間への拡張も考察した。また、多次元化については、全空間で直積型でなく、ほぼ対称性を持っている基底関数を構成でき、さらに一般領域での基底函数の構成法についても新たな知見を得た。
2.偏微分方程式の数値解法への応用:
応用として、ラプラシアンと限らない一般の偏微分作用素についても高次差分公式を導出できる可能性を発見した。非線形現象の可視化については、解析解を求めるのは困難だが物理的に重要なKP方程式の数値シミュレーションを行い、解の時間発展を安定に再現できるようにした。さらに、これらによる函数展開を多重スケール現象の解析や画像解析に応用することを試みた。
3.複素特異性のある空間での調和解析:
国際共同研究により、複素特異点の有る場合の調和解析の理論を展開した。不連続現象、特異点のある場合を考察対象にして、従来の研究を拡張したり、新たな方向に発展させたりする予定である。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (29件)

すべて 2006 2005 2004

すべて 雑誌論文 (27件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Numerical simulation for a nonlinear partial differential equation with variable coefficients by means of the discrete variational derivative method.2006

    • 著者名/発表者名
      Ide, Takanori, Okada, Masami
    • 雑誌名

      J. Comput. Appl. Math. 194・No.2

      ページ: 425-459

    • 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 remark on asymptotic profiles of radial solutions with a vortex to a nonlinear Schrodinger equation.2006

    • 著者名/発表者名
      Kurata, Kazuhiro, Watanabe, Tatsuya
    • 雑誌名

      Commun. Pure Appl. Anal. 5・No.3

      ページ: 595-608

    • 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] Weighted Hardy spaces on an interval and Poisson integrals associated with ultraspherical series.2006

    • 著者名/発表者名
      Miyachi, Akihiko
    • 雑誌名

      J. Funct. Anal. 239・No.2

      ページ: 446-496

    • 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] Transplantation theorem for Jacobi series in weighted Hardy spaces. II.2006

    • 著者名/発表者名
      Miyachi, Akihiko
    • 雑誌名

      Math. Ann. 336・No.1

      ページ: 111-153

    • 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] New numerical integrator for the Stackel system conserving the same number of constants of motion as the degree of freedom.2006

    • 著者名/発表者名
      Minesaki, Yukitaka, Nakamura, Yoshimasa
    • 雑誌名

      J. Phys. A 39・No.30

      ページ: 9453-9476

    • 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 simulation for a nonlinear partial differential equation with variable coefficients by means of the discrete variational derivative method.2006

    • 著者名/発表者名
      Ide, Takanori, Okada, Masami
    • 雑誌名

      J.Comput.Appl.Math. 194・No.2

      ページ: 425-459

    • 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 remark on asymptotic profiles of radial solutions with a vortex to a nonlinear Schrodinger equation.2006

    • 著者名/発表者名
      Kurata, Kazuhiro, Watanabe, Tatsuya
    • 雑誌名

      Commun.Pure Appl.Anal. 5・No.3

      ページ: 595-608

    • 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] Weighted Hardy spaces on an interval and Poisson integrals associated with ultraspherical series.2006

    • 著者名/発表者名
      Miyachi, Akihiko
    • 雑誌名

      J.Funct.Anal. 239・No.2

      ページ: 446-496

    • 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] Transplantation theorem for Jacobi series in weighted Hardy spaces. II.2006

    • 著者名/発表者名
      Miyachi, Akihiko
    • 雑誌名

      Math.Ann. 336・No.1

      ページ: 111-153

    • 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] New numerical integrator for the Stackel system conserving the same number of constants of motion as degree of freedom.2006

    • 著者名/発表者名
      Minesaki, Yukitaka, Nakamura, Yoshimasa
    • 雑誌名

      J.Phys.A 39・No.30

      ページ: 9453-9476

    • 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] Numerical simulation for a nonlinear partial defferential equation with variable coefficients by means of the discrete variational derivative method.2006

    • 著者名/発表者名
      Ide, Takanori, Okada, Masami
    • 雑誌名

      J.Comput.Appl.Math. 194・No.2

      ページ: 425-459

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A remark on asymptotic profiles of radial solutions with a vortex to a nonlinear Schrodinger equation.2006

    • 著者名/発表者名
      Kurata, Kazuhiro, Watanabe, Tetsuya
    • 雑誌名

      Commun.Pure Appl.Anal. 5・No.3

      ページ: 595-608

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Weighted Hardy spaces on an interval and Poisson integrals associated with ultraspherrical series.2006

    • 著者名/発表者名
      Miyachi, Akihiko
    • 雑誌名

      J.Funct.Anal. 239・No.2

      ページ: 446-496

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Transplantation theorem for Jacobi series in weighted Hardy spaces.II.2006

    • 著者名/発表者名
      Miyachi, Akihiko
    • 雑誌名

      Math.Ann. 336・No.1

      ページ: 111-153

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] New numerical integrator for the Stackel system conserving the same number of constants of motion as the degree of freedom.2006

    • 著者名/発表者名
      Minesaki, Yukitaka, Nakamura, Yoshimasa
    • 雑誌名

      J.Phys.A 39・No.30

      ページ: 9453-9476

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Multiple stable patterns for some reaction-diffusion in disrupted environments2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Kurata
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems 14

      ページ: 93-116

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Comparing multiresolution SVD with other methods for image compression.2006

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Ashino
    • 雑誌名

      World Sci.Publ., Hackensack, NJ

      ページ: 457-470

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical simulation for a Nonlinear Partial Differential equation with variable coefficients by means of the discrete variational derivative method.2006

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

      Journal of Computational and Applied Mathematics (印刷中)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A symmetry-breaking phenomenon and asymptotic profiles of least-energy solutions solutions to a nonlinear Schroedinger equation2005

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Kurata
    • 雑誌名

      Proceedings of the Royal Society of Edinburgh.Section A 135

      ページ: 357-392

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Image compression with multiresolution singular value decomposition and other mathods2005

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Ashino
    • 雑誌名

      Mathematical and Computer Modelling 41

      ページ: 773-790

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] System identification based on distribution theory and wavelet transform2005

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Ashino
    • 雑誌名

      Applicable Analysis.An International Journal 84

      ページ: 165-195

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Hamiltonian formulation of energy conservative variational integration by wavelet expansion2004

    • 著者名/発表者名
      Shigeru Maeda
    • 雑誌名

      Journal of Functional Analysis 209

      ページ: 414-424

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Generalized energy integrals and energy conserving conserving numerical schemes for partial differential equations2004

    • 著者名/発表者名
      Chiaki Hirota
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 21

      ページ: 163-179

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] On the curvature of the free boundary for the obstacle problem in two dimensions2004

    • 著者名/発表者名
      Bjorn Gustafsson
    • 雑誌名

      Monatshefte fur Mathematik 142

      ページ: 1-5

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Symmetry-breaking phenomena in an optimization problem for some nonlinear elliptic equation2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Kurata
    • 雑誌名

      Applied Mathematics and Optimization 50

      ページ: 259-278

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Boundedness of the Cesaro operator in Hardy spaces2004

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Miyachi
    • 雑誌名

      Journal of Fourier Analysis and Applications 10

      ページ: 83-92

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [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
      Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Inverse Problems 20

      ページ: 1583-1591

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] Harmonic analysis and its applications.2006

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Miyachi, Eiichi Nakai, Masami Okada
    • 総ページ数
      122
    • 出版者
      Yokohama Publishers, Yokohama
    • 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
  • [図書] Harmonic analysis and its applications.2006

    • 著者名/発表者名
      Akihiko Miyachi, Eiichi Nakai, Masami Okada
    • 総ページ数
      122
    • 出版者
      Yokohama Publishers,Yokohama
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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