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位相空間論と連続体論を用いたカオス力学系の幾何構造の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05141
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 幾何学
研究機関筑波大学

研究代表者

加藤 久男  筑波大学, 数理物質系, 教授 (70152733)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード力学系 / 幾何学的トポロジー / カオス / エントロピー / アトラクター / 分解不可能性 / フラクタル次元 / 位相力学系 / 位相エントロピー / フラクタル / 位相次元 / 連続体 / 等長変換 / 周期点
研究成果の概要

2002年、Blanchard 等は「正のエントロピーは Li-Yorke のカオスを導く」を証明して大きなブレイクスルーとなった。2017年に研究代表者は共同研究で、正のエントロピーをもつ同相写像を許容するグラフ・ライクな連続体は indecomposable 連続体を含むという定理の証明に成功した。さらに2018年に研究代表者は、この成果を発展させてグラフ・ライク連続体上ではBlanchard の結果と空間の indecomposability を融合した全く新しい幾何学的かつ力学的構造定理が得られることを示した。これらの結果は力学系・幾何学的トポロジーの重要な結果となった。

研究成果の学術的意義や社会的意義

これまでコンピューターによる数値実験などから、多くの具体的なカオスが研究されてきた。こうした実験により出現したストレンジ・アトラクターなどの不変集合は、大変複雑な幾何構造をなしている場合が多い。そうした複雑なコンパクト距離空間の幾何構造・力学的構造はたいへん興味深い研究対象である。研究代表者は長年、幾何学的トポロジー・連続体論において空間の複雑性を研究してきた。本研究では幾何学的トポロジーの見地から、特に連続体論・位相空間論の見地から力学系におけるカオスの幾何構造を研究した。こうした力学的構造と幾何構造を理論的かつ統一的に解明できることは本研究の大きなメリットである。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (7件) (うち国際共著 1件、 査読あり 6件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 7件、 招待講演 9件)

  • [雑誌論文] Monotone maps of G-like continua with positive topological entropy yield indecomposability2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 雑誌名

      Proc. AMS.

      巻: ー

    • NAID

      120007133049

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological entropy and IE-tuples of indecomposable continua2019

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 雑誌名

      Fund. Math.

      巻: ー

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Topological entropy and topological structures of continua2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2064 ページ: 27-40

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] On inverse limits with set-valued functions on graphs, dimensionally stepwise spaces and ANRs2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 雑誌名

      Topology Appl.

      巻: 226 ページ: 16-30

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On dimension and shape of inverse limits with set-valued functions2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 雑誌名

      Fund. Math.

      巻: 236 ページ: 83-99

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Chaos and indecomposability2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 雑誌名

      Advances in Mathematics

      巻: 304 ページ: 793-808

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書 2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Continuum-wise injective maps2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 雑誌名

      Topology Appl.

      巻: 202 ページ: 410-417

    • NAID

      120007135564

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Topological entropy and graph-like continua2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      2018 International Conference on Topology and its Applications, Nafpaktos, Greece
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Topological entropy and indecomposability of continua2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      Topology Conference in Shantou, Shantou, China.
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Chaotic continua and chaotic dynamical systems2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      International Workshop on Topology and Applications, Cochin, India
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Zero-dimensional covers of dynamical systems2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      International Workshop on Topology and Applications, Cochin, India
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] トポロジカルエントロピーと連続体の非分解性2018

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      Workshop on geometry of foliations and its applications, 京都教育大学
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Topological entropy and topological structures of 1-dimensional continua2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      日本数学会・トポロジー分科会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Topological entropy and topological structures of G-like indecomposable continua2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      7th Visegrad Conference on Dynamical Systems, Opava、チェコ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Topological entropy and topological structures of G-like continua2017

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dimension of inverse limits with set-valued functions2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      The 12th Prague Topological Symposium
    • 発表場所
      Czech Technical University, Prague, Czech
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On inverse limits with set-valued functions2016

    • 著者名/発表者名
      H. Kato
    • 学会等名
      31st Summer Conference on Topology and its Applications
    • 発表場所
      University of Leicester, Leicester, England
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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