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複雑な系の上の確率過程と確率解析の展開

研究課題

研究課題/領域番号 22H00099
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
審査区分 中区分12:解析学、応用数学およびその関連分野
研究機関早稲田大学

研究代表者

熊谷 隆  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (90234509)

研究分担者 楠岡 誠一郎  京都大学, 理学研究科, 教授 (20646814)
Croydon David  京都大学, 数理解析研究所, 准教授 (50824182)
福島 竜輝  筑波大学, 数理物質系, 教授 (60527886)
木上 淳  京都大学, 情報学研究科, 教授 (90202035)
研究期間 (年度) 2022-04-01 – 2027-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
41,470千円 (直接経費: 31,900千円、間接経費: 9,570千円)
2025年度: 10,140千円 (直接経費: 7,800千円、間接経費: 2,340千円)
2024年度: 7,410千円 (直接経費: 5,700千円、間接経費: 1,710千円)
2023年度: 10,400千円 (直接経費: 8,000千円、間接経費: 2,400千円)
2022年度: 6,240千円 (直接経費: 4,800千円、間接経費: 1,440千円)
キーワード確率論 / 複雑系 / 数理物理 / 解析学 / ポテンシャル論
研究開始時の研究の概要

確率論的ポテンシャル論を基礎にした汎用性の高い手法を編み出すことで、フラクタルやランダム媒質を典型例とする複雑な系の上の確率過程、確率解析を発展させ、関連分野への応用を進める。共形不変なスケール極限を持つ確率モデルの上のダイナミックスの解析や非局所作用素のhomogenization(均質化)理論の発展など、現代確率論の大きな潮流であるrandom geometryの研究対象となる空間上の解析学を展開することを目的とする。複雑な系の動的理論を総合的に扱うことで、ランダム媒質が作り出す様々な新奇現象を体系的に捉え、複雑な系の上の確率過程と確率解析の研究に新展開を与える。

研究実績の概要

1。熊谷は、S. Andres氏、D. Croydon氏との共同研究で、異常拡散現象を引き起こすBouchaudのtrap modelと呼ばれる、離散ランダムウォークの時間変更に関するモデルについて、熱核の対角評価の振動が(ランダム媒質に関して)確率1で起こることを、熱核に関する重複対数の定理を示すことで証明した。振動の振幅の度合いはtrap modelのパラメータに依存するが、この共同研究ではパラメータに応じた振幅を詳細に解明した。
2。楠岡は、特異確率偏微分方程式と従来の確率微分方程式の理論における細かな違いが解の一意性やマルコフ性に与える影響について、具体例をもって考察したものを論文としてまとめた。また、指数確率量子場測度の研究について、査読者によるコメントを踏まえ、平均化による近似に対しても同様の構成の手法が適用できることを論文に追記した。
3。木上は、距離空間の上に local regular Dirichlet 形式が得られるための十分条件を用いて、多角形をベースとした局所対称性を持つ自己相似集合上に拡散過程の構成できるための十分条件を得た。
4。福島とCroydonは、S. Junk氏との共同研究で、前年度に引き続きMott variable range hoppingというランダム媒質中のランダムウォークの研究を行った。局在が起こる点の間の有効抵抗がheavy-tailedの場合に劣拡散的なスケール極限を決定した研究に続いて、blockingがextremalな場合の局在が起こることを証明した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

初年度から代表者、分担者が積極的に国際共同研究を展開し、着実に成果を積み上げているため。コロナによる移動制限が大きく緩和し、22年度の夏には海外渡航も比較的容易になり、代表者、分担者が海外渡航を行い、また海外の有力研究者も来日して、対面による密度の濃い議論を展開することができた。

今後の研究の推進方策

引き続き、対面による国際共同研究を本研究の軸としていく。
研究の目的に記した3つの課題を中心に、代表者、分担者がそれぞれの持ち味を生かした研究を展開する。特に、飛躍型確率過程(非局所作用素)のランダム媒質への応用については、いくつかのグループによる競合も起こっているので、これまでの研究の蓄積を武器にこの1-2年でより精密な解析を目指す。

報告書

(2件)
  • 2022 審査結果の所見   実績報告書
  • 研究成果

    (26件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 7件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 8件、 招待講演 8件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

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

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Fujian Normal University/Shianghai Jiao Tong University(中国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Seoul National University(韓国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Cornell University/University of Washington(米国)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [国際共同研究] Vietnam Academy of Sci. and Tech.(ベトナム)

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [雑誌論文] Scaling limit for random walk on the range of random walk in four dimensions2023

    • 著者名/発表者名
      D. A. Croydon and D. Shiraishi
    • 雑誌名

      Annales de l'institut Henri Poincare (B) Probabilites et Statistiques

      巻: 59 号: 1 ページ: 166-184

    • DOI

      10.1214/22-aihp1243

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spectral dimension of simple random walk on a long-range percolation cluster2022

    • 著者名/発表者名
      V. H. Can, D. A. Croydon and T. Kumagai
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Probability

      巻: 27 号: none ページ: 1-37

    • DOI

      10.1214/22-ejp783

    • 関連する報告書
      2022 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] Heat kernel bounds for nonlocal operators with singular kernels2022

    • 著者名/発表者名
      M. Kassmann, K.-Y. Kim and T. Kumagai
    • 雑誌名

      J. Math. Pures Appl

      巻: 164 ページ: 1-26

    • DOI

      10.1016/j.matpur.2022.05.017

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Long range random walks and associated geometries on groups of polynomial growth2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Zhen-Qing、Kumagai Takashi、Saloff-Coste Laurent、Wang Jian、Zheng Tianyi
    • 雑誌名

      Annales de l'Institut Fourier

      巻: 72 号: 3 ページ: 1249-1304

    • DOI

      10.5802/aif.3515

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Heat kernels for reflected diffusions with jumps on inner uniform domains2022

    • 著者名/発表者名
      Z.-Q. Chen, P. Kim, T. Kumagai and J. Wang
    • 雑誌名

      Trans. Amer. Math. Soc

      巻: 375 号: 10 ページ: 6797-6841

    • DOI

      10.1090/tran/8678

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Heat kernel estimates for general symmetric pure jump Dirichlet forms2022

    • 著者名/発表者名
      Z.-Q. Chen, T. Kumagai and J. Wang
    • 雑誌名

      Ann. Sc. Norm. Super. Pisa Cl. Sci.

      巻: ー ページ: 6797-6841

    • DOI

      10.2422/2036-2145.202001_012

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Two-Sided Heat Kernel Estimates for Symmetric Diffusion Processes with Jumps: Recent Results2022

    • 著者名/発表者名
      Chen Zhen-Qing、Kim Panki、Kumagai Takashi、Wang Jian
    • 雑誌名

      Dirichlet forms and related topics, 63--83, Springer Proc. Math. Stat.

      巻: 394 ページ: 63-83

    • DOI

      10.1007/978-981-19-4672-1_5

    • ISBN
      9789811946714, 9789811946721
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Stochastic quantization associated with the exp(Φ)_{2}-quantum field model driven by space- time white noise on the torus in the full L_{1}-regime2022

    • 著者名/発表者名
      Masato Hoshino, Hiroshi Kawabi, Seiichiro Kusuoka
    • 雑誌名

      Probability Theory and Related Fields

      巻: - 号: 1-2 ページ: 391-447

    • DOI

      10.1007/s00440-022-01126-z

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Number of paths in oriented percolation as zero temperature limit of directed polymer2022

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Ryoki、Junk Stefan
    • 雑誌名

      Probability Theory and Related Fields

      巻: 183 号: 3-4 ページ: 1119-1151

    • DOI

      10.1007/s00440-022-01130-3

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Biased random walk on supercritical percolation: anomalous fluctuations in the ballistic regime2022

    • 著者名/発表者名
      Adam M. Bowditch and David A. Croydon
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Probability

      巻: 27 号: none ページ: 1-22

    • DOI

      10.1214/22-ejp794

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Spectral dimension of simple random walk on a long-range percolation cluste2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kumagai
    • 学会等名
      Ninth Bielefeld-SNU Joint Workshop in Mathematics
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Periodic homogenization of non-symmetric jump-type processes with drifts2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kumagai
    • 学会等名
      From Dirichlet Forms to Wasserstein Geometry, HCM Conference
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Anomalous diffusions and time fractional differential equations2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kumagai
    • 学会等名
      Geometry, Stochastics and Dynamics UK-Japan at Imperial College
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Periodic homogenization of non-symmetric jump-type processes2022

    • 著者名/発表者名
      Takashi Kumagai
    • 学会等名
      Random media and large deviations Courant Institute
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Construction of a non-Gaussian and rotation-invariant $\Phi^4$-measure and associated flow on $\mathbb{R}^3$ through stochastic quantization2022

    • 著者名/発表者名
      Seiichiro Kusuoka
    • 学会等名
      Geometry, Stochastics \& Dynamics -Celebrating 20 years of UK-Japan Winter Schools
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Conductive homogeneity of compact metric spaces and construction of p-energy2022

    • 著者名/発表者名
      Jun Kigami
    • 学会等名
      2nd Joint Congress of Mathematics of AMS-EMS-SMF
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Number of paths in oriented percolation as zero temperature limit of directed polymer2022

    • 著者名/発表者名
      Ryoki Fukushima
    • 学会等名
      Open German-Japanese conference on stochastic analysis and applications, University of Munster
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sub-diffusive scaling regimes for one-dimensional Mott variable-range hopping.2022

    • 著者名/発表者名
      David Croydon
    • 学会等名
      Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Takashi Kumagai's home page

    • URL

      https://t-kumagai.w.waseda.jp

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] BIRS Workshop (Banff, Canada), Smooth Functions on Rough Spaces and Fractals with Connections to Curvature Functional Inequalities2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] Oberwolfach Workshop (Germany), Heat Kernels, Stochastic Processes and Functional Inequalities2022

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書

URL: 

公開日: 2022-04-19   更新日: 2025-04-17  

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