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ウェーブレット解析による変数係数を持つ波動方程式への超局所解析的応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K05223
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 数学解析
研究機関筑波大学

研究代表者

木下 保  筑波大学, 数理物質系, 准教授 (90301077)

研究分担者 梶谷 邦彦  筑波大学, 数理物質系(名誉教授), 名誉教授 (00026262)
石渡 聡  山形大学, 理学部, 准教授 (70375393)
久保 隆徹  お茶の水女子大学, 基幹研究院, 准教授 (90424811)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2020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)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード関数方程式論 / ウェーブレット / 数値解析 / 解析学 / 応用数学
研究成果の概要

本研究では、偏微分方程式とウェーブレットおよびラドン変換に関連する研究を行った。偏微分方程式については、変数係数に持つ波動タイプの方程式に対する初期値問題の解の表現公式と適切性に関する研究も行い、ウェーブレット理論も取り入れた新たな成果も得ることができた。ウェーブレットについては、独自の2次元のパーセヴァルフレームや双対フレームを考案した。特に、周波数空間においてより滑らかなフレームを構成することで、展開式の角度方向がより鮮明になり得ることを数値シミュレーションで確認した。また、ラドン変換と関係した新たな変換をいくつか考案し、その性質や応用に関する結果を得た。

研究成果の学術的意義や社会的意義

変数係数を持つ波動タイプの偏微分方程式に対する初期値問題の解の表現公式が得られれば、物理現象の法則となる解の性質等が引き出せ、数値実験もそのままの形で実行ができるため、理論的にも応用的にも非常に意義があり、波動現象の解明へと繋がることが期待できる。また、本研究で得られた2次元のパーセヴァルフレームや双対フレームは2次元の画像解析への応用が可能で、数値解析的な処理速度や画像の精度の向上が期待できる。

報告書

(6件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 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

    (26件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 国際共同研究 (8件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (10件) (うち国際学会 2件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] University of Texas Rio Grande Valley(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Bari(イタリア)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Texas Rio Grande Valley(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Bari(イタリア)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Texas Rio Grande Valley(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Bari(イタリア)

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Texas Rio Grande Valley(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Texas Rio Grande Valley(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Haar and Shannon wavelet expansions with explicit coefficients of the Takagi function2020

    • 著者名/発表者名
      Naohiro Fukuda, Tamotu Kinoshita, Toshio Suzuki
    • 雑誌名

      Indian Journal of Mathematics

      巻: 62 ページ: 21-41

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the double windowed ridgelet transform and its inverse2019

    • 著者名/発表者名
      Fujii Katsuya、Kinoshita Tamotu
    • 雑誌名

      Integral Transforms and Special Functions

      巻: 31 号: 2 ページ: 118-132

    • DOI

      10.1080/10652469.2019.1675059

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On an αth-order fractional Radon transform and a wave type of equation2018

    • 著者名/発表者名
      Fujii Katsuya、Kinoshita Tamotu、Suzuki Toshio
    • 雑誌名

      Integral Transforms And Special Functions,

      巻: 29 号: 5 ページ: 1-17

    • DOI

      10.1080/10652469.2018.1434777

    • NAID

      120006888296

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Wavelet transforms on Gelfand-Shilov spaces and concrete examples2017

    • 著者名/発表者名
      Fukuda Naohiro、Kinoshita Tamotu、Yoshino Kazuhisa
    • 雑誌名

      J. Inequal. Appl.

      巻: 2017 号: 1 ページ: 119-119

    • DOI

      10.1186/s13660-017-1393-0

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 4次のStrombergウェーブレット2017

    • 著者名/発表者名
      福田 尚広, 木下 保
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌

      巻: 27 ページ: 162-185

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the unconditional convergence of wavelet expansions for continuous functions2016

    • 著者名/発表者名
      N. Fukuda, T. Kinoshita, T. Suzuki
    • 雑誌名

      International Journal of Wavelets, Multiresolution and Information Processing

      巻: 14 号: 01 ページ: 1-18

    • DOI

      10.1142/s0219691316500077

    • NAID

      120007129600

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On Second Order Hyperbolic Equations with Coefficients Degenerating at Infinity and the Loss of Derivatives and Decays2016

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

      J. Differential Equations

      巻: 26 号: 10 ページ: 5441-5423

    • DOI

      10.1016/j.jde.2016.08.019

    • NAID

      120007129306

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Representation of solutions for 2nd order one-dimensional model hyperbolic equations2016

    • 著者名/発表者名
      A. Galstian and T. Kinoshita
    • 雑誌名

      ournal D'Analyse Mathematique

      巻: 130 号: 1 ページ: 355-374

    • DOI

      10.1007/s11854-016-0040-x

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Hardy 空間上のウェーブレットについて2020

    • 著者名/発表者名
      木下保
    • 学会等名
      時間周波数フレームと画像処理への応用
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] On Directional Frames Having Lipschitz Continuous Fourier Transforms2019

    • 著者名/発表者名
      木下保
    • 学会等名
      つくば偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] On Directional Frames Having Lipschitz Continuous Fourier Transforms2019

    • 著者名/発表者名
      木下保
    • 学会等名
      多次元Stockwell変換と時間周波数解析,
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] On Parseval Frames for Multidirectional Expansions and a Semi-discretization Scheme of the Inversion of the Radon Transform2019

    • 著者名/発表者名
      木下保
    • 学会等名
      日本応用数理学会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] On Parseval Frames for Multidirectional Expansions and a Semi-discretization Scheme of the Inversion of the Radon Transform2019

    • 著者名/発表者名
      木下保
    • 学会等名
      トモグラフィーと逆問題
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] On Parseval Frames for Multidirectional Expansions and a Semi-discretization Scheme of the Inversion of the Radon Transform2018

    • 著者名/発表者名
      木下保
    • 学会等名
      名古屋偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Curvelets and Parseval frames for multidirectional expansions2017

    • 著者名/発表者名
      木下保
    • 学会等名
      日本応用数理学会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] On an αth Order Fractional Radon Transform and a Wave Type of Equation2017

    • 著者名/発表者名
      木下保
    • 学会等名
      函館野偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Wavelet transforms on Gelfand-Shilov spaces2016

    • 著者名/発表者名
      木下保
    • 学会等名
      ウェーブレット解析の研究集会
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-10-24
    • 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] GelFand-Shilov空間におけるウェーブレット変換について2016

    • 著者名/発表者名
      木下保
    • 学会等名
      彦根偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      大学サテライト・プラザ彦根(滋賀県彦根市)
    • 年月日
      2016-10-08
    • 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: 2022-02-21  

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