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超高精度数値解法を用いた波動場逆問題に対する数値的再構成法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23540152
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関愛知県立大学

研究代表者

代田 健二  愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (90302322)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2016-03-31
研究課題ステータス 完了 (2015年度)
配分額 *注記
4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円)
2015年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2014年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2011年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード非適切問題 / 高精度解法 / 波動場 / 数値的再構成手法 / 多倍長計算 / 密度型位相最適化問題 / 任意多点差分法 / H1勾配法 / 数値的再構成法 / 最適設計問題 / 抽象勾配法 / 欠陥同定問題 / 波動方程式 / 逆問題 / 密度型トポロジー最適化問題 / モデル化誤差 / 超高精度解法
研究成果の概要

本研究では,波動方程式の順問題に対する超高精度数値解法と密度型位相最適化問題に対する高精度数値的再構成法を開発した.波動方程式の順問題に対しては,空間方向を任意多点差分法,時間方向をGauss-Lobatto選点によるスペクトル選点法により離散化することで直接的解法を導出し,数値実験により高精度性と問題点を明らかにした.また,システム誤差を考慮しなくてよい非適切問題である位相最適化問題に対して,任意多点差分法とH1勾配法による高精度数値的再構成法を導出し,数値実験によりその有効性を明らかにした.

報告書

(6件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2016 2015 2014 2012 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (10件)

  • [雑誌論文] 勾配法と任意多点差分法を用いた高精度位相最適化手法の開発2016

    • 著者名/発表者名
      渡邉祥, 代田健二
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌

      巻: 26 ページ: 1-20

    • NAID

      110010042553

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] 合成梁接触部欠陥同定逆問題に対する H1 勾配型解法2016

    • 著者名/発表者名
      代田健二
    • 学会等名
      日本応用数理学会2016年研究部会連合発表会
    • 発表場所
      神戸学院大学ポートアイランドキャンパス(兵庫県・神戸市)
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 合成梁接触部剛性係数同定逆問題への H1 勾配法の応用2015

    • 著者名/発表者名
      代田健二
    • 学会等名
      日本応用数理学会2015年度年会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス(石川県・金沢市)
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] 高精度数値解法を用いた密度型位相最適化問題に対するH1勾配法2015

    • 著者名/発表者名
      渡邉祥, 代田健二
    • 学会等名
      日本応用数理学会2015年研究部会連合発表会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] H1勾配法と任意多点差分法を用いた高精度位相最適化手法の開発2014

    • 著者名/発表者名
      渡邉祥, 代田健二
    • 学会等名
      第63回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 高精度数値解法を用いた位相最適化問題に対するH1勾配法2014

    • 著者名/発表者名
      渡邉祥, 代田健二
    • 学会等名
      日本応用数理学会2014年度年会
    • 発表場所
      政策研究大学院大学
    • 年月日
      2014-09-03
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 多倍長計算環境における波動方程式の順問題に対する高精度数値解法2012

    • 著者名/発表者名
      代田健二
    • 学会等名
      第61回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京大学生産技術研究所
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 最適設計問題への応用を目指した偏微分方程式に対する高精度数値解法の研究

    • 著者名/発表者名
      渡邉祥, 代田健二
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2013 年度年会
    • 発表場所
      アクロス福岡
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 高精度数値解法を用いたH1 勾配法の有効性の検証

    • 著者名/発表者名
      渡邉祥, 代田健二
    • 学会等名
      第10回日本応用数理学会研究部会連合発表会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] スペクトル選点-任意多点差分法を用いた波動方程式に対する高精度数値解法

    • 著者名/発表者名
      代田健二
    • 学会等名
      計算力学と逆問題に対する数値解析2013
    • 発表場所
      福岡大学セミナーハウス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] スペクトル選点-任意多点差分法を用いた 波動方程式の順問題に対する高精度数値解法

    • 著者名/発表者名
      代田健二
    • 学会等名
      第62回理論応用力学講演会
    • 発表場所
      東京工業大学大岡山キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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