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ランダム力学系におけるホモクリニック接触の幾何と統計

研究課題

研究課題/領域番号 19K14575
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分12020:数理解析学関連
研究機関東海大学

研究代表者

中野 雄史  東海大学, 理学部, 准教授 (50778313)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
研究課題ステータス 完了 (2023年度)
配分額 *注記
2,730千円 (直接経費: 2,100千円、間接経費: 630千円)
2022年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2021年度: 520千円 (直接経費: 400千円、間接経費: 120千円)
2020年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワードホモクリニック接触 / ランダム力学系 / 非双曲力学系 / 転送作用素 / 物理測度 / Markov作用素 / 条件付き極限定理 / 準安定性 / 複合Poisson過程 / Birkhoff非正則集合 / Lyapunov非正則集合 / 逆正弦法則 / Darling-Kac法則 / 収縮性 / 非正則集合 / 擬収縮性 / 漸近周期性 / 創発現象 / カントール集合
研究開始時の研究の概要

典型的な力学系は、双曲性と呼ばれる秩序立った幾何構造を持つか、統計的に非常に複雑な振舞いを見せるかであることが知られている。Newhouseによる歴史的発見以来、非双曲力学系研究の中心には、常にホモクリニック接触の幾何があった。その一方でランダム力学系理論では、ランダム特有の幾何的な難しさから、現在でもホモクリニック接触の研究が存在しない。本研究の目標は、quenched型理論と呼ばれる近年のランダム力学系の新展開を背景にして、従来のものより幾何的なランダム力学系理論を展開し、ランダムなホモクリニック接触と、これを端緒としたランダム非双曲力学系理論という自然な研究領域を開拓することである。

研究成果の概要

非双曲力学系の研究において中心的役割を果たしているホモクリニック接触を持つ力学系の諸性質について、そのランダム力学系における対応物を研究し、研究開始当初は予想していなかった進展があった。特に、絶対連続ノイズ下では物理測度の存在と有限性、関連する極限定理の成立など、ノイズがない場合と大きく異なる統計が現れることが判明した。また、創発現象やLyapunov指数の非存在など、ホモクリニック接触に関する新しい現象を発見することもできた。

研究成果の学術的意義や社会的意義

ホモクリニック接触を持つ力学系およびそのランダム摂動に関して、研究期間内に多くの興味深い成果が得られた点で学術的意義は高い。一方で、当初の予想に反する結果が得られたことで大きく方針転換せざるを得なくなったため、元の方向性に近い「準安定的Newhouse現象(摂動強度と吸引周期点の個数の関係)」については今後の課題となった。他方で、その中で様々な視点・手法が必要となったため、数多くの研究分野の研究者と共同研究が行われた点では、社会的な意義も十分にあったと思われる。

報告書

(6件)
  • 2023 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (80件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (27件) 雑誌論文 (17件) (うち国際共著 6件、 査読あり 15件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (36件) (うち国際学会 19件、 招待講演 18件)

  • [国際共同研究] University of New South Wales/University of Queensland(オーストラリア)

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] CIRM(フランス)

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      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] Fluminense Federal University/Universidade de Sao Paulo(ブラジル)

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      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Porto(ポルトガル)

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      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 華中科技大学/Xi'an Jiaotong-Liverpool University(中国)

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      2023 実績報告書
  • [国際共同研究]

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      2023 実績報告書
  • [国際共同研究] 華中科技大学/Xi'an Jiaotong-Liverpool University(中国)

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      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Lund University(スウェーデン)

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      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Fluminense Federal University/PUC-Rio/University of Sao Paulo(ブラジル)

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      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of New South Wales/University of Queensland(オーストラリア)

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      2022 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Porto(ポルトガル)

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  • [国際共同研究]

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  • [国際共同研究] 華中科技大学(中国)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Lund University(スウェーデン)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Porto(ポルトガル)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Fluminense Federal University(ブラジル)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of New South Wales(オーストラリア)

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      2021 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Lund University(スウェーデン)

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      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Fluminense Federal University(ブラジル)

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      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Xi'an Jiaotong-Liverpool University/華中科技大学(中国)

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      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of New South Wales(オーストラリア)

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      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Maryland(米国)

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      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Lund University(スウェーデン)

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      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Fluminense Federal University(ブラジル)

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      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Xi'an Jiaotong-Liverpool University/華中科技大学(中国)

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      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of New South Wales(オーストラリア)

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      2019 実施状況報告書
  • [国際共同研究] University of Maryland(米国)

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      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] (ランダム)力学系におけるPomeau-Manneville型間欠性2024

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 雑誌名

      (ランダム力学系・非自励力学系研究の展望:理論と応用)数理解析研究所講究録

      巻: 2270 ページ: 78-91

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      2023 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] A spectral approach to quenched linear and higher-order response for partially hyperbolic dynamics2023

    • 著者名/発表者名
      CRIMMINS HARRY、NAKANO YUSHI
    • 雑誌名

      Ergodic Theory and Dynamical Systems

      巻: 44 号: 4 ページ: 1026-1057

    • DOI

      10.1017/etds.2023.41

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Historic and physical wandering domains for wild blender-horseshoes2023

    • 著者名/発表者名
      Kiriki Shin、Nakano Yushi、Soma Teruhiko
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 36 号: 8 ページ: 4007-4033

    • DOI

      10.1088/1361-6544/acda74

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Observable Lyapunov irregular sets for planar piecewise expanding maps2023

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakano Yushi, T. Soma, K. Yamamoto
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems

      巻: 43 号: 7 ページ: 2737-2755

    • DOI

      10.3934/dcds.2023027

    • 関連する報告書
      2023 実績報告書 2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quenched limit theorems for random U(1) extensions of expanding maps2023

    • 著者名/発表者名
      Chung Yong Moo; Nakano Yushi; Wittsten Jens
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems

      巻: 43 号: 1 ページ: 338-377

    • DOI

      10.3934/dcds.2022151

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Arcsine law for random dynamics with a core2023

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Fumihiko、Nakano Yushi、Toyokawa Hisayoshi、Yano Kouji
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 36 号: 3 ページ: 1491-1509

    • DOI

      10.1088/1361-6544/acb398

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] (ランダム)力学系におけるLyapunov 非正則集合の観測可能性2022

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 雑誌名

      (ランダム力学系および多価写像力学系理論の総合的研究) 数理解析研究所講究録

      巻: 2217

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Abundance of Observable Lyapunov Irregular Sets2022

    • 著者名/発表者名
      Kiriki Shin、Li Xiaolong、Nakano Yushi、Soma Teruhiko
    • 雑誌名

      Communications in Mathematical Physics

      巻: 391 号: 3 ページ: 1241-1269

    • DOI

      10.1007/s00220-022-04337-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Topological entropy and Hausdorff dimension of irregular sets for non-hyperbolic dynamical systems2022

    • 著者名/発表者名
      Barrientos Pablo G.、Nakano Yushi、Raibekas Artem、Roldan Mario
    • 雑誌名

      Dynamical Systems

      巻: - 号: 2 ページ: 1-30

    • DOI

      10.1080/14689367.2022.2031890

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Emergence via non-existence of averages2022

    • 著者名/発表者名
      Kiriki Shin、Nakano Yushi、Soma Teruhiko
    • 雑誌名

      Advances in Mathematics

      巻: 400 ページ: 108254-108254

    • DOI

      10.1016/j.aim.2022.108254

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Lyapunov exponents for random maps2022

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Fumihiko、Nakano Yushi、Toyokawa Hisayoshi
    • 雑誌名

      Discrete & Continuous Dynamical Systems - B

      巻: 0 号: 12 ページ: 0-0

    • DOI

      10.3934/dcdsb.2022058

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Highly irregular orbits for subshifts of finite type: large intersections and emergence2021

    • 著者名/発表者名
      Nakano Yushi、Zelerowicz Agnieszka
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 34 号: 11 ページ: 7609-7632

    • DOI

      10.1088/1361-6544/ac24e1

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mixing and observation for Markov operator cocycles*2021

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Fumihiko、Nakano Yushi、Toyokawa Hisayoshi
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 35 号: 1 ページ: 66-83

    • DOI

      10.1088/1361-6544/ac355f

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Irregular sets for piecewise monotonic maps2021

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano, Kenichiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Tokyo Journal of Mathematics

      巻: -

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spectra of expanding maps on Besov spaces2019

    • 著者名/発表者名
      Nakano Yushi、Sakamoto Shota
    • 雑誌名

      Discrete & Continuous Dynamical Systems - A

      巻: 39 号: 4 ページ: 1779-1797

    • DOI

      10.3934/dcds.2019077

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence and non-existence of length averages for foliations2019

    • 著者名/発表者名
      Nakano Yushi、Yokoyama Tomoo
    • 雑誌名

      Commun. Math. Phys.

      巻: 372 号: 2 ページ: 367-383

    • DOI

      10.1007/s00220-019-03490-9

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Historic behavior in nonhyperbolic homoclinic classes2019

    • 著者名/発表者名
      Barrientos Pablo G.、Kiriki Shin、Nakano Yushi、Raibekas Artem、Soma Teruhiko
    • 雑誌名

      Proceedings of the American Mathematical Society

      巻: 148 号: 3 ページ: 1195-1206

    • DOI

      10.1090/proc/14809

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Quasi-limit theorems in open dynamical systems2024

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      2023年度冬の力学系研究集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] 曲面上の微分同相写像のホモクリニック分岐によるLyapunov指数の非存在2024

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      静岡複素解析幾何セミナー
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Metastable limit theorems in chaotic dynamical systems near statistical bifurcation points2024

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Seminar on Probability and Mathematical Statistics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Arcsine law for random dynamics with a core2024

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Tateyama Dynamics Workshop 2024
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Existence and non-existence of Lyapunov exponents for (random) non-hyperbolic dynamical systems2023

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Probabilistic methods in dynamics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Limit theorems for (random) non-hyperbolic dynamics2023

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      43rd Conference on Stochastic Processes and their Applications
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Arcsine law for random dynamics with a core2023

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Arcsine law for random dynamics with a core2023

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Interplay between non-stationary physics and infinite ergodic theory
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] xistence and non-existence of Lyapunov exponents for (random) non-hyperbolic dynamical systems2023

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      KiPAS Dynamics Days 2023
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Irregular behavior in dynamics, Part 12023

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Dynamical Systems in Porto
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Irregular behavior in dynamics, Part 22023

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Dynamical Systems in Porto
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Toward a study of metastability in dynamical systems theory2023

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      エルゴード理論研究集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Robustness of observable irregular behavior for non-amenable group actions and codimesion-one foliations in 3-manifolds2023

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      エルゴード理論研究集会
    • 関連する報告書
      2023 実績報告書
  • [学会発表] Existence and non-existence of Lyapunov exponents for (random) non-hyperbolic dynamical systems2023

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Ergodic Theory, Dynamical Systems, and Climate Sciences
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Masur-Veech測度に関するKontsevich-Zorichコサイクルのエルゴード理論2023

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      研究集会「タイヒミュラー空間の力学系入門」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 平行移動流と区間交換変換のエルゴード理論2023

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      研究集会「タイヒミュラー空間の力学系入門」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Lyapunov指数の基礎 (1):Oseledetsエルゴード定理2022

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      ミニワークショップ「複素力学系入門」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lyapunov指数の基礎 (2):不変原理2022

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      ミニワークショップ「複素力学系入門」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Lyapunov指数の基礎 (3):Zorich-Kontsevich予想2022

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      ミニワークショップ「複素力学系入門」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A review on intermittency for Pomeau-Manneville maps and random dynamical systems2022

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      RIMS 共同研究集会「ランダム力学系・非自励力学系研究の展望:理論と応用」
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Finitude of physical measures for random maps2022

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Thermodynamic Formalism for Random Dynamical Systems, MATRIX
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] ランダムな物理測度の有限性とMarkov作用素2022

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      冬の力学系研究集会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] (ランダム)力学系におけるLyapunov非正則集合の観測可能性2021

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      ランダム力学系および多価写像力学系理論の総合的研究
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Finitude of random physical measures via Markov operators2021

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      エルゴード理論とその周辺
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] A survey on noncommutative entropy of Exel-Laca algebras2021

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      作用素環と力学系
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] Irregular sets with high emergence2020

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      1st workshop on wild dynamical systems
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Large intersection classes for pointwise emergence2020

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      RIMS 研究集会「数理科学の諸問題と力学系理論の新展開」
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Large intersection classes for pointwise emergence2020

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Zoominar in Dynamical Systems at CMUP
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quenched metastability for random expanding maps2020

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      2019年度 冬の力学系研究集会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Quenched exponential mixing for random expanding semiflows2019

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Research on the Theory of Random Dynamical Systems and Fractal Geometry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Emergence via non-existence of averages2019

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Seminar in dynamical systems (Lund University)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quenched exponential mixing for random expanding semiflows2019

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      華中科技大学 学術講演
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Quenched limit theorems for random U(1) extensions of expanding maps2019

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Keio Dynamics Day - spectral approaches in dynamics -
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Emergence via non-existence of averages2019

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Chubu Workshop on Dynamical Systems and Chaos
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 時間平均の非存在による創発現象2019

    • 著者名/発表者名
      中野雄史
    • 学会等名
      エルゴード理論とその周辺
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Emergence via non-existence of averages2019

    • 著者名/発表者名
      Yushi Nakano
    • 学会等名
      Thermodynamic Formalism: Dynamical Systems, Statistical Properties and their Applications
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2019-04-18   更新日: 2025-01-30  

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