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位相幾何学的手法と計算機を利用した力学系の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17740054
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関京都大学

研究代表者

荒井 迅  京都大学, 大学院・理学研究科, 助教 (80362432)

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
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,300千円 (直接経費: 1,300千円)
2006年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2005年度: 1,200千円 (直接経費: 1,200千円)
キーワード力学系 / エノン写像 / モノドロミー / 計算ホモロジー理論 / コンレイ指数 / 計算機援用証明 / 反可積分極限 / ホモクリニック分岐
研究概要

本年度は、昨年までの研究をさらに押し進め、双曲性証明アリゴリズムの改良や、その応用、またモノドロミー理論の展開を行なった。双曲性証明アルゴリズムの改良では、グラフ理論的アルゴリズムの見直しを行なうことでより高速かつ安定した計算時間での証明が行なえるようになり、またメモリの使用量を減らすためにsuccinct data structureの実装も取り入れた。このアルゴリズムの応用としては、昨年までに引き続き非線形レスリーモデルの解析を進めるとともに、九州大学の石井豊氏と共同でエノン写像の最大エントロピー領域の境界の解析も始めた。これに関しては、双曲性証明アルゴリズムを用いる部分はほぼ完成しており、もう一つの鍵であるcrossed mapping conditionを検証する段階に達している。さらに、面積保存写像における周期倍分岐の極限点付近での一様双曲性についても研究を進め、まだ極限点の直後における双曲性の証明には至っていないものの、その近傍における非双曲性の強さに関する結果を得ている。モノドロミー理論の展開については、モノドロミーと分岐の関係を調べることで一種のforcing理論を構築することを目指し、とくに周期の低い周期点の場合に、分岐のタイプと、その分岐がモノドロミーに引き起す作用の関係を調べた。また、台湾Academia SinicaのYi-Chiuan Chen氏との共同研究では、従来直線的なパラメータでしか考えられていなかったanti-integrable limitの理論に対し、パラメータを曲線上に採る拡張を試みた。とくにエノン写像では、曲線上にパラメータを採ることで、従来の解析では見えてこなかった構造が得られることを見い出した。

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

    (10件)

すべて 2008 2007 2005 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] 計算ホモロジー理論の力学系への応用2008

    • 著者名/発表者名
      荒井 迅
    • 雑誌名

      応用数理 18(未定)

    • NAID

      110006633785

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] エノン写像の双曲型パラメータとそのモノドロミー2007

    • 著者名/発表者名
      荒井 迅
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録 1537

      ページ: 65-76

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 計算機支援による力学系の解析2005

    • 著者名/発表者名
      荒井 迅
    • 雑誌名

      Bulletin of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics 15巻2号

      ページ: 20-31

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On Hyperbolic Plateaus of the Henon Map

    • 著者名/発表者名
      荒井 迅
    • 雑誌名

      Experimental Mathematics (掲載决定)(未定)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] On Applications of Rigorous Computing to Dynamical Systems

    • 著者名/発表者名
      荒井 迅
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録 未定(掲載予定)(to appear)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Rigorous Computations of Homoclinic Tangencies

    • 著者名/発表者名
      荒井 迅
    • 雑誌名

      SIAM Journal of Applied Dynamical Systems 未定(to appear)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] On Loops in the Hyperbolic Loci of the Complex Henon Maps

    • 著者名/発表者名
      荒井 迅
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録 未定(掲載予定)(to appear)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [学会発表] A hyperbolicity verification algorithm and its application to the real Henon map2008

    • 著者名/発表者名
      荒井 迅
    • 学会等名
      Computer Assisted Nonlinear Dynamics (Candy08)
    • 発表場所
      Imperial College, London
    • 年月日
      2008-03-17
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] On rigorous verification of stability and bifurcation of dynamical systems2008

    • 著者名/発表者名
      荒井 迅
    • 学会等名
      2008 International Workshop on Numerical Verifications and its Applications
    • 発表場所
      東京第一ホテルオキナワグランメールリゾート
    • 年月日
      2008-03-01
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Hyperbolicity and monodromy of real and complex Henon maps2007

    • 著者名/発表者名
      荒井 迅
    • 学会等名
      International Conference on Topology and its Applications 2007
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2007-12-07
    • 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: 2016-04-21  

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