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モデル縮減に基づく新世代高速構造保存数値計算法の創出

研究課題

研究課題/領域番号 17H02826
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 計算科学
研究機関東京大学

研究代表者

松尾 宇泰  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 教授 (90293670)

研究分担者 相島 健助  法政大学, 情報科学部, 准教授 (40609658)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2021-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
17,160千円 (直接経費: 13,200千円、間接経費: 3,960千円)
2020年度: 4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2019年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2018年度: 3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
キーワード数値解析 / 構造保存解法 / モデル縮減 / 数値計算 / 応用数学 / 数理工学
研究成果の概要

本研究課題では,モデル縮減技法を採り入れた新しい構造保存解法の創出を目指した.その結果,シンプレクティックモデル縮減の有効性の検証,それを散逸系に拡張した新しい構造保存モデル縮減法の開発など,目指したとおりの構造保存的モデル縮減手法が得られた.またその過程でポアソン括弧・南部括弧に基づく新しい構造保存解法の開発,動的モード分解など新しいモデル縮減技法に関する理論解析など,いくつかの基礎的知見も得られた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

数値解析,とりわけ微分方程式に対する構造保存解法は,現代の科学・工学を支える重要な技術である.本研究は,拡大を続ける現代科学・工学の諸問題に対処するために,この技術をモデル縮減の技法を採り入れて進化させるものである.これにより,従来,既存の構造保存解法では解けなかった大規模問題が解かれることが期待される.また,構造保存解法や動的モード分解などに関する基礎的知見も得られ,数値解析学の前進に寄与した.

報告書

(5件)
  • 2021 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 2017 実績報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2019 2018 2017

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 1件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [雑誌論文] On spatial discretization of evolutionary differential equations on the periodic domain with a mixed derivative2019

    • 著者名/発表者名
      Shun Sato, Takayasu Matsuo
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      巻: 358 ページ: 221-240

    • DOI

      10.1016/j.cam.2019.03.021

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A robust numerical integrator for the short pulse equation near criticality2019

    • 著者名/発表者名
      S. Sato, K. Oguma, B.-F. Feng, and T. Matsuo
    • 雑誌名

      J. Comput. Appl. Math.

      巻: 361 ページ: 343-365

    • DOI

      10.1016/j.cam.2019.04.002

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Iterative refinement for symmetric eigenvalue decomposition II: clustered eigenvalues2019

    • 著者名/発表者名
      Ogita Takeshi、Aishima Kensuke
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 435-459

    • DOI

      10.1007/s13160-019-00348-4

    • NAID

      210000174658

    • 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] Extension of an error analysis of the randomized Kaczmarz method for inconsistent linear systems2018

    • 著者名/発表者名
      Y. Morijiri, K. Aishima and T. Matsuo
    • 雑誌名

      JSIAM Letters

      巻: 印刷中

    • NAID

      130007404199

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On convergence of iterative projection methods for symmetric eigenvalue problems2017

    • 著者名/発表者名
      Kensuke Aishima
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      巻: 311 ページ: 513-521

    • DOI

      10.1016/j.cam.2016.08.035

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 逆一般化固有値問題に対する二次収束解法とその収束理論2019

    • 著者名/発表者名
      相島健助
    • 学会等名
      日本応用数理学会 研究部会 連合発表会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 動的モード分解のノイズ除去の効果に対する統計解析2019

    • 著者名/発表者名
      相島健助
    • 学会等名
      日本応用数理学会2019年度年会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 動的モード分解に対する確率解析2019

    • 著者名/発表者名
      相島健助
    • 学会等名
      京都大学数理解析研究所 研究集会「諸科学分野を結ぶ基礎学問としての数値解析学」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 南部括弧に基づく構造保存数値解法に関する一考察2018

    • 著者名/発表者名
      杉渕 優也, 松尾 宇泰, 佐藤 峻
    • 学会等名
      日本応用数理学会2018年研究部会連合発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 散逸型微分方程式に対する各種モデル縮減手法の検討2018

    • 著者名/発表者名
      柳澤 広大, 松尾 宇泰
    • 学会等名
      日本応用数理学会2018年研究部会連合発表会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Toward Modern Scientific Computations Based on Structure-Preserving Methods2018

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuo and Y. Miyatake
    • 学会等名
      SIAM PP 2018
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 物理系のシミュレーションにおける構造保存数値解法について2017

    • 著者名/発表者名
      松尾宇泰
    • 学会等名
      核融合研MHD研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On spatial discretization of evolutionary differential equations on the periodic domain with a mixed derivative2017

    • 著者名/発表者名
      S. Sato and T. Matsuo
    • 学会等名
      SciCADE2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Some structure-preserving discretizations of generalized Ostrovsky equation2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuo
    • 学会等名
      SciCADE2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 混合微分を含む発展方程式の空間離散化について2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤峻, 松尾宇泰
    • 学会等名
      日本応用数理学会2017年度年会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] On some finite-difference based structure-preserving methods for partial differential equations2017

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuo
    • 学会等名
      EASIAM 2017
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] 京都大学数理解析研究所 研究集会「諸科学分野を結ぶ基礎学問としての数値解析学」2019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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