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数値処理と数式処理の融合による計算機援用解析学の可能性に関する基礎的研究

研究課題

研究課題/領域番号 17654026
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関九州大学

研究代表者

中尾 充宏  九州大学, 大学院・数理学研究院, 教授 (10136418)

研究分担者 吉川 敦  九州大学, 大学院・数理学研究院, 名誉教授 (80001866)
横山 和弘  立教大学, 理学部, 教授 (30333454)
研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,300千円 (直接経費: 3,300千円)
2007年度: 700千円 (直接経費: 700千円)
2006年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2005年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード精度保証付き数値計算 / 数値的検証法 / 計算機援用証明 / 数式処理 / 計算機上での解析学
研究概要

研究分担者がそれぞれの分担課題に関して恒常的に検討を続け、以下のような研究実績を得た。
1.中尾は、前年度に引き続き非線形楕円型境界値問題および定常Navier-Stokes方程式の解に対する数値的検証法の改良・拡張について検討し、特に本年度は、以下の成果を得た。(1)楕円型方程式の検証に関して、double turning pointの検証法を定式化し具体例を与えた。 (2)非凸領域上の定常Navier-Stokes方程式で記述されるStep-flow問題に対してその解の精度保証付きで計算することに成功した。 (3)特異随伴作用素をもつ楕円型問題に対する有限要素解の構成的なL-2誤差評価について、Aubin-Nitscheの技巧を用いない計算機援用的方法により数値的に評価する知見を得た。 (4)空間3次元熱対流問題の精度保証に関して、新たな分岐解の検証定式化とその実例を与えた。
2.吉川は、ソボレフ空間の計算可能構造について、数値解析における有限要素法との関連を見込むために、ソボレフ関数の近似と近似の評価の管理を帰納的関数により行う手法について知見を得た。
3.横山は、制御におけるパラメータ値の決定の最適化問題に対して、記号的代数的手法を適用し、大域的最適値を正確に求めることに成功した。数学研究応用では、逆ガロア問題において数値計算による証明を行い、さらに分解体計算では代数的近似を利用した高速化を実現した。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (14件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] On guaranteed error bounds of finite element approximations for non-coercive elliptic problems and its applications2008

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

      Journal of Computational and Applied Mathematics (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some remarks on the behaviour of the finite element solution in nonsmooth domains2008

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

      Applied Mathematics Letters (掲載決定)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Verified numerical computation of solutions for the stationary Navier-Stokes equation in nonconvex polygonal domains2007

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

      Hokkaido Mathematical Journal 36

      ページ: 777-799

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical verification of stationary solutions for Navier-Stokes problems2007

    • 著者名/発表者名
      Nagatou, K
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 199

      ページ: 445-451

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A computational approach to constructive a priori and a posteriori error estimates for finite element approximations of bi-harmonic problems, to appear in.2007

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

      GAKUTO International Series, Mathematical Sciences and Applications, Proceedings of the 4th JSIAM-SIMAI Seminar on Industrial and Applied Mathematics, May 26-28, 2005, Hayama, Japan (To appear)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A numerical verification of bifurcation points for nonlinear heat convection problems2006

    • 著者名/発表者名
      M.T.Nakao
    • 雑誌名

      Proceedings of 2nd International Conference "From Scientific Computing to Computational Engineering", Athen, 5-8 July, 2006

      ページ: 8

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Some computer assisted proofs on three dimensional heat convection problems in (2006)2006

    • 著者名/発表者名
      M.-N.Kim
    • 雑誌名

      Proceedings of Nonlinear Theory and its Applications NOLTA 2006, 11-14 September, Bologna, Italy

      ページ: 427-430

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Stability of parametric decomposition2006

    • 著者名/発表者名
      K.Yokoyama
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science 4151

      ページ: 391-402

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Towards computability of elliptic boundary value problems in variational formulation2006

    • 著者名/発表者名
      Vasco Brattka
    • 雑誌名

      Journal of Complexity 22巻6号

      ページ: 858-880

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A numerical method to verify the invertibility of linear elliptic operators with applicationsto nonlinear problems2005

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

      Computing 75

      ページ: 1-14

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] A Numerical Verification Method for Solutions of Singularly Perturbed Problems with Nonlinearity Nonlinearity2005

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, K.
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 22

      ページ: 111-131

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Numerical Verification Methods of Solutions for the Free Boundary Problems2005

    • 著者名/発表者名
      Hashimoto, K.
    • 雑誌名

      Numerical Functional Analysis and Optimization 26

      ページ: 523-542

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Some of roots with positive real part2005

    • 著者名/発表者名
      Anai, H.
    • 雑誌名

      Proceedings of the International Symposium on Symbolic and Algebraic Computation 2005

      ページ: 21-28

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Overview on Computer Algebra and Parametric Polynomial Systems2005

    • 著者名/発表者名
      Yokoyama, K.
    • 雑誌名

      Proceedings of ASCM 2005

      ページ: 141-144

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] Numerical verification methods for solutions of partial differential equations2007

    • 著者名/発表者名
      M.T. Nakao
    • 学会等名
      iciam O7, 6th International Congress on Industrial and Applied Mathematics
    • 発表場所
      Zurich, Switzerland
    • 年月日
      2007-07-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2025-11-18  

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