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分野横断的視点によるフラクタル及びその上の確率過程の解析・幾何

研究課題

研究課題/領域番号 18H01123
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 小区分12010:基礎解析学関連
研究機関京都大学 (2020-2022)
神戸大学 (2018-2019)

研究代表者

梶野 直孝  京都大学, 数理解析研究所, 准教授 (90700352)

研究分担者 白石 大典  京都大学, 情報学研究科, 准教授 (00647323)
中島 誠  名古屋大学, 多元数理科学研究科, 准教授 (60635902)
田中 亮吉  京都大学, 理学研究科, 准教授 (80629759)
研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022年度)
配分額 *注記
17,030千円 (直接経費: 13,100千円、間接経費: 3,930千円)
2021年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2020年度: 8,060千円 (直接経費: 6,200千円、間接経費: 1,860千円)
2019年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2018年度: 3,250千円 (直接経費: 2,500千円、間接経費: 750千円)
キーワードフラクタル上の解析学 / 劣ガウス型熱核評価 / エネルギー測度 / ウォーク次元 / ランダム環境中のディレクティドポリマー / 群上の調和解析 / 3次元ループ除去ランダムウォーク / 3次元一様全域木 / 調和関数 / 乗法型確率熱方程式 / 曲面群 / フラクタル上のポテンシャル論 / フラクタル上の確率過程 / Liouville Brown運動 / フラクタル上の確率熱方程式 / 測度のマルチフラクタル解析 / 双曲群 / ポテンシャル論 / ランダム媒質中のディレクティドポリマー / 自由エネルギー / フラクタル幾何学
研究成果の概要

本研究課題における中心的な研究成果は,フラクタル上の熱拡散が普遍的に「拡散の速さと距離の変形によりウォーク次元(時空間変数のスケーリング関係を表す指数)を2にいくらでも近くできる」という意味でガウス型に任意に近くできること,しかしガウス型にできる例は稀であること,およびウォーク次元とエネルギー測度(勾配ベクトルの長さの2乗の積分に相当する,関数の各集合上でのエネルギーを与える測度)の特異性の関係を明らかにしたことである.その他研究分担者により,フラクタル上の統計物理モデル,群上の調和解析,3次元のループ除去ランダムウォーク・一様全域木などのフラクタルが関係する種々の重要な対象への理解を深めた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

ウォーク次元とエネルギー測度の特異性の関係は当該分野における20数年来の未解決予想であり,これを肯定的に解決できたことは熱拡散が劣ガウス的である(ユークリッド空間における通常の熱拡散よりも真に遅い)こととエネルギー測度の間の最も基本的な関係を定理として確立した意義深い結果である.フラクタル上の熱拡散ではウォーク次元を2にいくらでも近くできるが2にできるのは稀,という結果は,「フラクタルの幾何構造を,熱拡散の速さとの兼ね合いでどこまで滑らかなものに変形できるか」という自然な問いに答えるものであり,フラクタルにおける幾何と熱拡散の間の複雑な関係の一端を明らかにしたその意義は大きい.

報告書

(5件)
  • 2022 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 2019 実績報告書
  • 2018 実績報告書
  • 研究成果

    (64件)

すべて 2023 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (10件) 雑誌論文 (11件) (うち国際共著 6件、 査読あり 11件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (32件) (うち国際学会 20件、 招待講演 21件) 備考 (7件) 学会・シンポジウム開催 (4件)

  • [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Universite de Montpellier(フランス)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of California, San Diego(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Chicago(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Peking University(中国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] Weizmann Institute of Science(イスラエル)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Cambridge(英国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [雑誌論文] On the conformal walk dimension: quasisymmetric uniformization for symmetric diffusions2023

    • 著者名/発表者名
      N. Kajino and M. Murugan
    • 雑誌名

      Invent. Math.

      巻: 231 号: 1 ページ: 263-405

    • DOI

      10.1007/s00222-022-01148-3

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] An elementary proof that walk dimension is greater than two for Brownian motion on Sierpinski carpets2023

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 雑誌名

      Bulletin of the London Mathematical Society

      巻: 55 号: 1 ページ: 508-521

    • DOI

      10.1112/blms.12742

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fluctuations of two-dimensional stochastic heat equation and KPZ equation in subcritical regime for general initial conditions2023

    • 著者名/発表者名
      Shuta Nakajima
    • 雑誌名

      ELECTRONIC JOURNAL OF PROBABILITY

      巻: 28 号: none ページ: 1-33

    • DOI

      10.1214/22-ejp885

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] On singularity of energy measures for symmetric diffusions with full off-diagonal heat kernel estimates II: Some borderline examples2022

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 雑誌名

      Springer Proceedings in Mathematics & Statistics

      巻: 394 ページ: 223-251

    • DOI

      10.1007/978-981-19-4672-1_13

    • ISBN
      9789811946714, 9789811946721
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Holder continuity of the scaling limit of three-dimensional loop-erase loop-erased random walk2022

    • 著者名/発表者名
      Xinyi Li and Daisuke Shiraishi
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Probability

      巻: 27 号: none ページ: 1-37

    • DOI

      10.1214/22-ejp869

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Law of large numbers and fluctuations in the sub-critical and L2 regions for SHE and KPZ equation in dimension d≧32022

    • 著者名/発表者名
      Clement, Cosco. Shuta, Nakajima. Makoto Nakashima
    • 雑誌名

      Stochastic Processes and their Applications

      巻: 151 ページ: 127-173

    • DOI

      10.1016/j.spa.2022.05.010

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Topological flows for hyperbolic groups2021

    • 著者名/発表者名
      TANAKA RYOKICHI
    • 雑誌名

      Ergodic Theory and Dynamical Systems

      巻: 41 号: 11 ページ: 3474-3520

    • DOI

      10.1017/etds.2020.101

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uniformizing surfaces via discrete harmonic maps2021

    • 著者名/発表者名
      Kajigaya Toru、Tanaka Ryokichi
    • 雑誌名

      Annales Henri Lebesgue

      巻: 4 ページ: 1767-1807

    • DOI

      10.5802/ahl.116

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Random walks on the discrete affine group2021

    • 著者名/発表者名
      Brieussel Jeremie、Tanaka Ryokichi、Zheng Tianyi
    • 雑誌名

      Groups, Geometry, and Dynamics

      巻: 15 号: 3 ページ: 935-963

    • DOI

      10.4171/ggd/616

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Scaling limits of the three-dimensional uniform spanning tree and associated random walk2021

    • 著者名/発表者名
      Omer Angel, David A. Croydon, Sarai Hernandez-Torres and Daisuke Shiraishi
    • 雑誌名

      The Annals of Probability

      巻: 49 号: 6 ページ: 3032-3105

    • DOI

      10.1214/21-aop1523

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On singularity of energy measures for symmetric diffusions with full off-diagonal heat kernel estimates2020

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino and Mathav Murugan
    • 雑誌名

      The Annals of Probability

      巻: 48 号: 6 ページ: 2920-2951

    • DOI

      10.1214/20-aop1440

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Sub-Gaussian heat kernel bounds and singularity of energy measures for symmetric diffusions2022

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 学会等名
      OIST Analysis on Metric Spaces Seminar
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On singularity of energy measures for symmetric diffusions with full off-diagonal heat kernel estimates2022

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 学会等名
      7th Cornell Conference on Analysis, Probability, and Mathematical Physics on Fractals
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quasisymmetric Gaussian uniformization is impossible for Brownian motion on the Sierpinski carpet2022

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 学会等名
      International Workshop on Dirichlet Forms and Related Topics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On singularity of energy measures for symmetric diffusions with full off-diagonal heat kernel estimates II: Some borderline examples2022

    • 著者名/発表者名
      梶野 直孝
    • 学会等名
      2022年度日本数学会秋季総合分科会・統計数学分科会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Quasisymmetric Gaussian uniformization is impossible for Brownian motion on the Sierpi\'{n}ski carpet2022

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 学会等名
      Open Japanese-German conference on stochastic analysis and applications
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quasisymmetric Gaussian uniformization is impossible for Brownian motion on the Sierpinski carpet2022

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 学会等名
      Heat Kernels, Stochastic Processes and Functional Inequalities
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Conformal walk dimension: its universal value and the non-attainment for the Sierpinski carpet2022

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 学会等名
      Smooth Functions on Rough Spaces and Fractals with Connections to Curvature Functional Inequalities
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Gaussian fluctuations of stochastic heat equation and KPZ equation in higher dimension in $L^2$ regime2022

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakashima
    • 学会等名
      Workshop on Probabilistic Methods in Statistical Mechanics of Random Media and Random Fields 2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ランダムウォークの衝突回数の末尾確率に対する上下評価2021

    • 著者名/発表者名
      梶野 直孝
    • 学会等名
      無限粒子系、確率場の諸問題XVI
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Conformal walk dimension: its universal value and the non-attainment for the Sierpinski carpet2021

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 学会等名
      Pacific Workshop on Probability and Statistical Physics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the conformal walk dimension II: Non-attainment for some Sierpinski carpets2021

    • 著者名/発表者名
      梶野 直孝
    • 学会等名
      2021年度確率論シンポジウム
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Fluctuation in L^2-region for stochastic heat equation and KPZ equation in higher dimension2021

    • 著者名/発表者名
      中島 誠
    • 学会等名
      関西確率論セミナー
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Gaussian fluctuations of stochastic heat equation and KPZ equation in higher dimension in subcritical regime2021

    • 著者名/発表者名
      Makoto Nakashima
    • 学会等名
      Rigorous Statistical Mechanics and Related Topics
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 高次元確率熱方程式とKPZ方程式のL2-領域における解の摂動2021

    • 著者名/発表者名
      中島 誠
    • 学会等名
      The 19th Symposium Stochastic Analysis on Large Scale Interacting Systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The Manhattan curve and rough similarity rigidity2021

    • 著者名/発表者名
      Ryokichi Tanaka
    • 学会等名
      Pacific Dynamics Seminar
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The Manhattan curve and rough similarity rigidity2021

    • 著者名/発表者名
      Ryokichi Tanaka
    • 学会等名
      Ohio State University, Ergodic Theory Seminar
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Glauber-Exclusion dynamics: rapid mixing regime2021

    • 著者名/発表者名
      田中 亮吉
    • 学会等名
      The 19th Symposium Stochastic Analysis on Large Scale Interacting Systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Convergence of three-dimensional loop-erased random walk in the natural parameterization2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Shiraishi
    • 学会等名
      The 10th International Conference on Stochastic Analysis and its Applications
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An elementary proof of walk dimension being greater than two for Brownian motion on Sierpinski carpets2021

    • 著者名/発表者名
      梶野 直孝
    • 学会等名
      2021年度日本数学会年会・統計数学分科会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Uniform spanning tree in three dimensions2021

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Shiraishi
    • 学会等名
      Rigorous Statistical Mechanics and Related Topics III
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sub-Gaussian heat kernel bounds imply singularity of energy measures2020

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 学会等名
      International Conference: ``Bernoulli-IMS One World Symposium 2020''
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] A bridge between elliptic and parabolic Harnack inequalities2020

    • 著者名/発表者名
      梶野 直孝
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「2020年度確率論シンポジウム」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] 高次元確率熱方程式とKPZ方程式の$L^2$-領域における摂動2020

    • 著者名/発表者名
      中島 誠
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「2020年度確率論シンポジウム」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会発表] Topological flows for hyperbolic groups2020

    • 著者名/発表者名
      Ryokichi Tanaka
    • 学会等名
      Geometric Group Theory in East Asia
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tail probability estimates for the collision number of recurrent random walks with on-diagonal heat kernel upper bounds2020

    • 著者名/発表者名
      梶野 直孝
    • 学会等名
      研究集会「無限粒子系、確率場の諸問題XV」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Sub-Gaussian heat kernel bounds imply singularity of energy measures2019

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 学会等名
      Japanese-German Open Conference on Stochastic Analysis 2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sub-Gaussian heat kernel bounds imply singularity of energy measures2019

    • 著者名/発表者名
      Naotaka Kajino
    • 学会等名
      International Conference on Analysis and PDEs on Manifolds and Fractals
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Scaling limit of uniform spanning tree in three dimensions2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Shiraishi
    • 学会等名
      Heat Kernels, Stochastic Processes and Functional Inequalities, Workshop at Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Scaling limit of uniform spanning tree in three dimensions2019

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Shiraishi
    • 学会等名
      Probability seminar at Peking University
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sub-Gaussian heat kernel bounds imply singularity of energy measures2019

    • 著者名/発表者名
      梶野 直孝
    • 学会等名
      2019年度確率論シンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Dimension of harmonic measures in hyperbolic spaces2019

    • 著者名/発表者名
      Ryokichi Tanaka
    • 学会等名
      Conference in Geometric Group Theory, Beijing International Center for Mathematical Research (BICMR), Beijing, China
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geometry of Brownian motion2018

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Shiraishi
    • 学会等名
      2nd Hong Kong/Kyoto Workshop on ``Fractal Geometry and Related Areas''
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Publications and preprints

    • URL

      https://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~nkajino/publications.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] 梶野 直孝|京都大学数理解析研究所

    • URL

      https://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/ja/list/kajino.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] Makoto Nakashima's web site

    • URL

      https://www.math.nagoya-u.ac.jp/~nakamako/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] Ryokichi Tanaka

    • URL

      https://ryokichitanaka.github.io

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] 白石 大典(情報学研究科 情報学専攻応用解析学講座) | 京都大学 教育研究活動データベース

    • URL

      https://kdb.iimc.kyoto-u.ac.jp/profile/ja.f6a26c885ba820ce.html

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実績報告書
  • [備考] Publications and preprints

    • URL

      http://www.math.kobe-u.ac.jp/HOME/nkajino/publications.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [備考] 神戸大学理学部数学科・各教員の研究活動・梶野 直孝

    • URL

      http://www.math.kobe-u.ac.jp/home-j/index7-2-27.html

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書 2018 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Analysis and geometry of fractals and metric spaces: Recent developments and future prospects2023

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Analysis and geometry of fractals and metric spaces: Recent developments and future prospects2021

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Kobe Workshop on Probabilistic Potential Theory and Related Fields2019

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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