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拡散過程から定まる筒形集合の体積の大域的性質に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05208
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 解析学基礎
研究機関熊本大学

研究代表者

濱名 裕治  熊本大学, 大学院先端科学研究部(理), 教授 (00243923)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード確率解析 / Bessel 過程 / Ornstein-Uhlenbeck 過程 / Wiener sausage / 到達時刻 / Bessel 関数 / 合流型超幾何関数 / ドリフト付ブラウン運動 / ベッセル過程 / 変形ベッセル関数 / 安定過程 / 推移密度関数 / Whittaker 関数 / Laplace 逆変換 / ドリフト付 Brown ン運動 / Whitakker 関数 / 確率論 / Brown 運動
研究成果の概要

Bessel 過程の到達時刻の分布関数の第2項目を決定した.また,その際に,第2種変形 Bessel 関数の零点が指数に関して解析的であることがわかった.さらに,Bessel 過程の一般化である,ドリフトをもつ Brown 運動の半径方向の運動について,到達時刻の分布関数の表示を調べ,未解決でった出発点が原点の場合について,Bessel 過程の到達時刻の密度関数を用いて表示することができた.
一方,Bessel 過程のもう一つの一般化である Ornstein-Uhlenbeck 過程の半径方向の到達時刻の分布関数については,合流型超幾何関数とその第一変数に関する零点で表示できた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

Brown 運動に対する Wiener sausage の体積の期待値は,球の内部の温度が1で外部の温度が0という初期状態で,球の内部の温度を1に保ったままのとき,球から流出した熱の総量を表す.これはある種理想的な状態で考察することになり,熱の伝わり方にひずみがあるときには,Brown 運動にドリフトをつけた確率過程に対する Wiener sausage の体積の期待値を調べれることになる.本研究では「一定の方向に熱が伝わりやすい」「中心から離れるにしたがって熱が伝わりにくい」といった状態の場合を考察して,前者には完全な解答を与えることに成功した.後者については前段階の結果を得ることができた.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (6件)

  • [雑誌論文] The probability distributions of the first hitting times of radial Ornstein-Uhlenbeck processes2020

    • 著者名/発表者名
      Hamana Yuji
    • 雑誌名

      Studia Mathematica

      巻: 251 号: 1 ページ: 65-88

    • DOI

      10.4064/sm180410-27-12

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the zeros of the Macdonald functions2019

    • 著者名/発表者名
      Hamana Yuji、Matsumoto Hiroyuki、Shirai Tomoyuki
    • 雑誌名

      Opuscula Mathematica

      巻: 39 号: 3 ページ: 361-382

    • DOI

      10.7494/opmath.2019.39.3.361

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Hitting times to spheres of Brownian motions with drifts starting from the origin2019

    • 著者名/発表者名
      Hamana Yuji
    • 雑誌名

      Proceedings of the Japan Academy, Series A, Mathematical Sciences

      巻: 95 号: 4 ページ: 37-39

    • DOI

      10.3792/pjaa.95.37

    • NAID

      40021886335

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Precise Asymptotic Formulae for the First Hitting Times of Bessel Processes2018

    • 著者名/発表者名
      Hamana Yuji and Matsumoto Hiroyuki
    • 雑誌名

      Tokyo Journal of Mathemtics

      巻: 41 号: 2 ページ: 603-615

    • DOI

      10.3836/tjm/1502179246

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Precise asymptotic formulae for the first hitting times of Bessel processes2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hamana and Hiroyuki Matsumoto
    • 雑誌名

      Tokyo Journal of Mathematics

      巻: 未定

    • 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
  • [学会発表] Large time asymptotics for transition densities of radial symmetric stable processes2019

    • 著者名/発表者名
      濱名裕治
    • 学会等名
      新潟確率論ワークショップ
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Radial Ornstein-Uhlenbeck 過程の到達時刻について2018

    • 著者名/発表者名
      濱名裕治
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Ornstein-Uhlenbeck 過程の到達時刻について2018

    • 著者名/発表者名
      濱名裕治
    • 学会等名
      研究集会「確率解析の諸相」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] On the first hitting times of Ornstein-Uhlenbeck processes2018

    • 著者名/発表者名
      Yuji Hamana
    • 学会等名
      Workshop on "Random matrices, determinantal processes and their related topics" in Beppu 2018
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Ornstein-Uhlenbeck 過程の到達時刻について2018

    • 著者名/発表者名
      濱名裕治
    • 学会等名
      新潟確率論ワークショップ
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Precise asymptotic formulae for the first hitting times of Bessel processes2017

    • 著者名/発表者名
      濱名裕治
    • 学会等名
      研究集会「マルコフ過程とその周辺」
    • 発表場所
      とくぎんトモニプラザ
    • 年月日
      2017-01-06
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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