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常微分方程式で記述される非線形力学系に関する精度保証付き計算法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 17540106
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)
研究機関電気通信大学

研究代表者

山本 野人  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (30210545)

研究分担者 中村 健一  電気通信大学, 電気通信学部, 助教 (40293120)
研究期間 (年度) 2005 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,700千円 (直接経費: 2,700千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,600千円 (直接経費: 1,600千円)
キーワード精度保証 / 力学系 / 常微分方程式 / 非線形 / カオス / 精度補償
研究概要

本研究では、力学系の研究のための精度保証ツールを開発するため、
☆既存の精度保証の技法を再点検してさまざまなテクニックを取り込むこと
☆手法の統合や計算効率向上のための新しい理論・技術をつくり出すこと
を目指し、以下のような研究開発を行った。
常微分方程式初期値問題の精度保証法としては、Taylor展開とその打ち切り誤差の評価に基づく方法(Lohner法・TM法など)が主流となっている。これらは時間分割点の上での関数値の包み込みに主眼をおき、時間ステップの進行に伴う特殊な累積誤差(Wrapping Effect)の軽減のために様々な技法が展開されている。これに対し、偏微分方程式の精度保証法である中尾理論を用いても常微分方程式の精度保証を行うことができる。そこで、
1)初期値問題に対しstepwiseに中尾理論を適用した場合のWrapping Effectの軽減法
2)初期値問題に対し考えている時間範囲の全体に中尾理論を適用した場合に現れる大きなシステムの取扱い
3)初期値問題の解の最終時刻における値を包み込むため、境界値問題に対する中尾理論を利用した方法
について研究を行い、これらについて3つの海外での国際研究集会をはじめとする複数の国際学会、およびいくつかの国内の研究集会で発表した。研究業績リストには主なもののみを記す。

報告書

(3件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (5件)

  • [雑誌論文] On error estimation of finite element approximations to the elliptic equations in nonconvex domains2007

    • 著者名/発表者名
      N.Yamamoto, K.Genma
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 199

      ページ: 286-296

    • 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
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On error estimation of finite element approximations to the elliptic equations in nonconvex domains2007

    • 著者名/発表者名
      N. Yamamoto, K. Genma
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 199

      ページ: 286-296

    • 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] On error estimation of finite element approximations to the elliptic equations in nonconvex domains2007

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, N., Genma, K.
    • 雑誌名

      J. Comput. Appl. Math. 199

      ページ: 286-296

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 多倍長演算を利用したBessel関数の精度保証付き数値計算2005

    • 著者名/発表者名
      山本 野人, 松田 望
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 15巻3号

      ページ: 347-359

    • 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
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 楕円型方程式の解に対する局所一意性付き数値的検証法の効率化2005

    • 著者名/発表者名
      渡部 善隆, 山本 野人, 中尾 充宏
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 15巻4号

      ページ: 509-520

    • NAID

      110002976854

    • 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
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多倍長演算を利用したBessel関数の精度保証つき数値計算2005

    • 著者名/発表者名
      山本野人, 松田望
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 15・3

      ページ: 347-359

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 楕円型方程式の解に対する局所一意性付き数値的検証法の効率化2005

    • 著者名/発表者名
      渡部 善隆, 山本 野人, 中尾 充宏
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 15・4

      ページ: 509-520

    • NAID

      110002976854

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] 常微分方程式初期値問題に対する精度保証付き計算の新手法2007

    • 著者名/発表者名
      山本 野人, 小森 喬
    • 学会等名
      日本応用数理学会研究部会連合講演会
    • 発表場所
      名古屋大学,名古屋市
    • 年月日
      2007-03-03
    • 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
  • [学会発表] 常微分方程式の精度保証法に関する新しい計算技法について2006

    • 著者名/発表者名
      山本 野人, 小森 喬, 足立 英輔
    • 学会等名
      応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学,大津市
    • 年月日
      2006-12-20
    • 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
  • [学会発表] A numerical verification method for ODEs with narrow errorbounds2006

    • 著者名/発表者名
      N.Yamamoto
    • 学会等名
      SCAN2006
    • 発表場所
      Duisburg,Germany
    • 年月日
      2006-09-26
    • 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
  • [学会発表] A numerical verification method for nonlinear two-point boundary value problems2006

    • 著者名/発表者名
      N.Yamamoto
    • 学会等名
      ICNAAM2006
    • 発表場所
      Crete,Greece
    • 年月日
      2006-09-15
    • 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
  • [学会発表] A Numerical Verification Method for ODEs based on Nakao's Theory2006

    • 著者名/発表者名
      N.Yamamoto
    • 学会等名
      NOLTA2006
    • 発表場所
      Bologna,Italy
    • 年月日
      2006-09-11
    • 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

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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