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クラウドコンピューティングによる大規模な離散逆問題の新しいGMRES型算法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23654040
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

野寺 隆  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (50156212)

研究分担者 谷 温之  慶應義塾大学, 理工学部, 名誉教授 (90118969)
大野 義夫  慶應義塾大学, 理工学部, 名誉教授 (20051865)
山本 喜一  慶應義塾大学, 理工学部, 旧教授 (20051873)
田村 要造  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (50171905)
研究期間 (年度) 2011 – 2013
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2011年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード非適切な問題 / 離散型悪条件問題 / 逆問題 / GMRES / Krylov部分空間 / Tikhonov正則化 / 制約条件 / augmentation / GMRES法 / Tikhonov正則化法 / 線形悪条件問題 / Tikhonov値 / 並列計算 / 非適切問題 / 正則化法 / Tikhonov
研究概要

離散型線形悪条件問題に対する正則化手法として,GMRES法に注目し,GMRES 法の適用過程で現れる各値を用いた制約条件を付加することで,問題の非適切性の改善を試みた研究である.
GMRES 法による正則化の過程は,(1)GMRES法によって連立1次方程式の近似解を生成し, (2)制約条件を用いて最適な近似解を決定する, 2ステップに分けられる. (1)においては, GMRES 法を離散型線形悪条件問題に適用した特徴的な振る舞いについて考察し, (2)近似解決定の制約条件として,Simplified Tikhonov 閾値を提案し, 数値実験により有効性を示した.

報告書

(4件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 2011 実施状況報告書
  • 研究成果

    (60件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (26件) (うち査読あり 23件) 学会発表 (33件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Effect of the Wetting Layer on the Fingering Pattern in a Hele-Shaw Cell2014

    • 著者名/発表者名
      H. Tani and A. Tani
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Japan

      巻: 83 ページ: 34401-34401

    • NAID

      40020017740

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Efficient Implementation of the Block Gram-Schmidt Method2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuo and T. Nodera
    • 雑誌名

      The ANZIAM J

      巻: Vol.54

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Inverse Problem for Pseudoparabolic Equation of Filtration : the Stabilization2013

    • 著者名/発表者名
      A. Sh. Lyubanova and A. Tani
    • 雑誌名

      Appl. Anal

      巻: Vol.92 ページ: 573-585

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Free boundary Problem of the One-dimensional Equations for Viscous and heatconductive Gaseous Flow under the Self-gravitation2013

    • 著者名/発表者名
      M. Umehara and A. Tani
    • 雑誌名

      Math. Models Mech. Appl. Sci

      巻: Vol.23 ページ: 1377-1419

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Efficient Implementation of the Block Gram-Schmidt Method2013

    • 著者名/発表者名
      Yoichi Matsuo, Takashi Nodera
    • 雑誌名

      ANZIAM J.

      巻: 54(E)

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Inverse Problem for Pseudoparabolic Equation of Filtration: the Stabilization2013

    • 著者名/発表者名
      A. Sh. Lyubanova and A. Tani
    • 雑誌名

      Appl. Anal.

      巻: 92 ページ: 573-585

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Free-boundary Problem of the One-dimensional Equations for Viscous and Heat-conductive Gaseous Flow under the Self-gravitation2013

    • 著者名/発表者名
      M. Umehara and A. Tani
    • 雑誌名

      Math. Models Meth. Appl. Sci.

      巻: 23 ページ: 1377-1419

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An efficient implementation of the block Gram-Schmidt method2013

    • 著者名/発表者名
      Youichi Matsuo, Takashi Nodera
    • 雑誌名

      ANZIAM Journal

      巻: 55(E)

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-level Parallel Preconditioning derived from an approximate inverse based on the Sharman-Morrison formula2012

    • 著者名/発表者名
      L. Zhang, K. Moriya, and T. Nodera
    • 雑誌名

      The ANZIAM J

      巻: Vol.54(E)

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] New Stopping Rule : GMRES for Linear Discrete Illposed Problems2012

    • 著者名/発表者名
      N. Kuroiwa and T. Nodera
    • 雑誌名

      Keio Math. Sem. Report

      ページ: 2-1

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Parallel Gram- Schmidt Orthogonalization with Optimal Block-size2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuo and T. Nodera
    • 雑誌名

      VECPAR2012, Proceedings

      ページ: 51-52

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Limiting Behavior of Multidimensional Diffusion Process in Levy Environments with Different Indices2012

    • 著者名/発表者名
      田村 要三
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究レポート

      巻: Vol.275 ページ: 129-135

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Global Solution to the Conserved Phase-field Equation of Penrose --Fife type2012

    • 著者名/発表者名
      A. Tani
    • 雑誌名

      Comm. Appl. Anal

      巻: 16 ページ: 703-726

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Two-level pallel pconditioning drived from an aroximate Ierse based on the Sharman-Morrison Formula2012

    • 著者名/発表者名
      Zhang Linjie, Kentaro Moriya, Takashi Nodera
    • 雑誌名

      ANZIAM Journal

      巻: 54(E)

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Small-time existence of a strong solution of primitive equations for the ocean2012

    • 著者名/発表者名
      H. Honda, Atsusi Tani
    • 雑誌名

      Tokyo Journal Mathematics

      巻: 35 ページ: 97-138

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic behaviour at a tip of a rigid line inclusion in linearized elasticity2012

    • 著者名/発表者名
      H. Itou, A. M. Khludnev, E. M. Rudoy, Atsusi Tani
    • 雑誌名

      Zeitschr. Angew. Math. Mech.

      巻: 92 ページ: 716-730

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global solution to the conserved phase-field equation of Penrose-Fife type2012

    • 著者名/発表者名
      Atsusi Tani
    • 雑誌名

      Comm. Appl. Anal.

      巻: 16 ページ: 703-726

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 離散型線形悪条件問題に対する修正GMRES法2011

    • 著者名/発表者名
      黒岩 奈保, 野寺 隆
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: Vol.52 ページ: 2812-2821

    • NAID

      110008608842

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A GMRES(m) Method with Two Stage Deflated Preconditioners2011

    • 著者名/発表者名
      J. Shiroishi and T. Nodera
    • 雑誌名

      The ANZIAM J

      巻: Vol.52

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Optimal Block Size for the Block Gram-Schmidt Orthogonalization2011

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuo and T. Nodera
    • 雑誌名

      J. of Science and Technology

      巻: Vol.49 ページ: 348-354

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Hasegawa-Wakatani Equations with Vanishing Resistivity2011

    • 著者名/発表者名
      S. Kondo and A. Tani
    • 雑誌名

      Proc. Japan Acad. Ser. A Math. Sci

      巻: Vol.9 ページ: 156-166

    • NAID

      40019128058

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] SPHベースリアルタイム火炎シミュレーション2011

    • 著者名/発表者名
      間淵 聡, 藤代 一成, 大野 義夫
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: Vol.52 ページ: 2965-2972

    • NAID

      110008665642

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Optimal Block-size for the Block Gram-Schmidt Orthogonalization2011

    • 著者名/発表者名
      Youichi. Matsuo, Takashi. Nodera
    • 雑誌名

      Journal of Science and Technology

      巻: 49 ページ: 348-354

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 離散型線形悪条件問題に対する修正GMRES法2011

    • 著者名/発表者名
      黒岩 奈保, 野寺 隆
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌

      巻: 52 ページ: 2812-2821

    • NAID

      110008608842

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A GMRES(m) Method with Two Stage Deflated Preconditioners2011

    • 著者名/発表者名
      Jungo Shiroishi, Talashi Nodera
    • 雑誌名

      ANZIAM J.

      巻: 52

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 最小二乗問題に対するblock Gram-Schmidt法の適用2011

    • 著者名/発表者名
      松尾洋一,野寺 隆
    • 雑誌名

      研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング

      巻: 2011-HPC-130 ページ: 1-4

    • NAID

      110008583403

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 非対称行列系に対する柔軟なILU 分解前処理について2014

    • 著者名/発表者名
      中村 貴稔, 野寺 隆
    • 学会等名
      日本応用数理学会研究部会連合発表会『行列・固有値問題の解法とその応用』
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-03-20
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Deflated GMRES 法の効率のよい近似逆前処理2014

    • 著者名/発表者名
      沓掛 拓朗, 野寺 隆
    • 学会等名
      第76回情報処理学会全国大会
    • 発表場所
      東京電気大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Effective Approximate Inverse Preconditioner for deflated FGMRES"2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kutsukae and T. Nodera
    • 学会等名
      2014 ACCEE
    • 発表場所
      Phuket, Thailand
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A Note on Lanczos Algorithm for Computing PageRank2014

    • 著者名/発表者名
      K. Teramoto and T. Nodera
    • 学会等名
      3rd Annual International Conference on Computer Mathematics, Computational Geometry & Statistics (CMCGS 2014)
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] A Note on Lanczos Algorithm for Computing PageRank2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuma Teramoto, Takashi Nodera
    • 学会等名
      3rd Annual International Conference on Computer Mathematics
    • 発表場所
      Singapore
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Flexible Deflated GMRES with AISM Precondtioner2014

    • 著者名/発表者名
      Takuro Kutsukake, Takashi Nodera
    • 学会等名
      EPSA2014
    • 発表場所
      Tsukuba、Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] A Note on Flexible Incomplte LU Factorization2014

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Nakamura, Takashi Nodera
    • 学会等名
      EPSA2014
    • 発表場所
      Tsukuba, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effective Approximate Inverse Preconditioner for deflated FGMRES2014

    • 著者名/発表者名
      Takuro Kutsukake, Takashi Nodera
    • 学会等名
      2014 ACCEE
    • 発表場所
      Phuket, Tailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Efficiency of Flexible ILU Preconditioner2014

    • 著者名/発表者名
      Takatoshi Nakamura, Takashi Nodera
    • 学会等名
      2014 ACCEE
    • 発表場所
      Phuket, Tailand
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 柔軟な不完全LU分解前処理の有効性について2014

    • 著者名/発表者名
      中村貴稔,野寺 隆
    • 学会等名
      第76回情報処理学会全国大会
    • 発表場所
      東京電機大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Deflated GMRES法の効率のよい近似逆前処理2014

    • 著者名/発表者名
      沓掛拓郎,野寺 隆
    • 学会等名
      第76回情報処理学会全国大会
    • 発表場所
      東京電機大学
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 非対称行列系に対する柔軟なILU分解前処理について2014

    • 著者名/発表者名
      中村貴稔,野寺 隆
    • 学会等名
      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
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Flexible Deflated GMRES 法の収束性の改善について2013

    • 著者名/発表者名
      沓掛 拓朗, 野寺 隆
    • 学会等名
      情報処理学会第75回全国大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Flexible なILU 分解のGMRES 法への応用2013

    • 著者名/発表者名
      中村 貴稔, 野寺 隆
    • 学会等名
      情報処理学会第75回全国大会
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Two phase free boundary problem of Magnetohydrodynamics2013

    • 著者名/発表者名
      A. Tani
    • 学会等名
      Workshop on Boundary Phenomena for Evolutionary Partial Differential Equations
    • 発表場所
      Institute of Mathematics, Academia Sinica, Taipei, ROC
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Glass transition : introductory survey2013

    • 著者名/発表者名
      谷 温之
    • 学会等名
      現象解析特別セミナー第3回
    • 発表場所
      群馬大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Astrophysical hydrodynamics I,II2013

    • 著者名/発表者名
      谷 温之
    • 学会等名
      現象解析特別セミナー第4回
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Two Phase Free Boundary Problem of Magnetohydrodynamics.2013

    • 著者名/発表者名
      A. Tani
    • 学会等名
      Workshop on “Boundary Phenomena for Evolutionary Partial Differential Equations"
    • 発表場所
      Institute of Mathematics, Academia Sinica, Taipei, ROC
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Free Boundary Problems of Magnetohydrodynamics for Viscous Compressible Electrically Conducting Fluids2013

    • 著者名/発表者名
      A Tani
    • 学会等名
      Mathematical Hydrodynamics and Parabolic Equations in honour of Vsevolod Solonnikov on the occasion of his 80th birthday
    • 発表場所
      Steklov Institute of Mathematics, St. Petersburg, Russia
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] FlexibleなILU分解のGMRES法への応2013

    • 著者名/発表者名
      中村 貴稔,野寺 隆
    • 学会等名
      情報処理学会第75回全国大会
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Flexible Deflated GMRES法の収束性の改善について2013

    • 著者名/発表者名
      沓掛 拓朗,野寺 隆
    • 学会等名
      情報処理学会第75回全国大会
    • 発表場所
      東北大学,仙台
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 適切なblock-sizeの決定法を用いたBlock Gram-Schmidt 法の並列化2012

    • 著者名/発表者名
      松尾 洋一, 野寺 隆
    • 発表場所
      電気通信大学
    • 年月日
      2012-06-01
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] An Efficient Implementation of the Block Gram-Schmidt Method2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Matsuo and T. Nodera
    • 学会等名
      CTAC 2012 in Brisbane
    • 発表場所
      Australia
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 複素行列に対するRL-GMRES 法の有効性について2012

    • 著者名/発表者名
      上中 貴統, 野寺 隆
    • 学会等名
      情報処理学会第74回全国大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 適切なblock-sizeの決定法を用いたBlock Gram-Schmidt法の並列化2012

    • 著者名/発表者名
      松尾洋一, 野寺 隆
    • 学会等名
      情報処理学会HPC研究会
    • 発表場所
      電気通信大学,東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A Parallel Block Gram-Schmidt Orthogonalization with an Optimal Block-siz2012

    • 著者名/発表者名
      Youichi Matsuo, Takashi Nodera
    • 学会等名
      VECPAR 2012
    • 発表場所
      Kobe, Japan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] An Efficient Implementation of the Block Gram-Schmidt Method2012

    • 著者名/発表者名
      Youichi Matsuo, Takashi Nodera
    • 学会等名
      CTAC 2012
    • 発表場所
      Brisbane, Australia
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] マルチパラメータによる修正不完全コレスキー分解の高速化2012

    • 著者名/発表者名
      中村貴稔,野寺 隆
    • 学会等名
      情報処理学会第74回全国大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Constructing Approximate Solutions in Regularization Methods for Linear Discrete Ill-Posed Problems2011

    • 著者名/発表者名
      N. Kuroiwa and T. Nodera
    • 学会等名
      Science MATLAB workshop 2011
    • 発表場所
      Keio University
    • 年月日
      2011-10-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] The Optimal Block-size for the Block Gram-Schmidt Orthogonalization2011

    • 著者名/発表者名
      Youichi. Matsuo, Takashi. Nodera
    • 学会等名
      ACOMP 2011
    • 発表場所
      Ho Chi Minh City, Vietnam
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Constructing Approximate Solutions in Regularization Methods for Linear Discrete Ill-Posed Problems2011

    • 著者名/発表者名
      Nao Kuroiwa, Takashi Nodera
    • 学会等名
      Science MATLAB Workshop2011(招待講演)
    • 発表場所
      慶應義塾大学理工学部
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] RL-GMRES法の実装と有効性について

    • 著者名/発表者名
      上中 貴統,野寺 隆
    • 学会等名
      日本応用数理学会2011年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Flexible GMRES法の収束改善につい

    • 著者名/発表者名
      沓掛 拓郎,野寺 隆
    • 学会等名
      情報処理学会第74回全国大会
    • 発表場所
      名古屋工業大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [図書] 「数式処理と計算ツール」, 『情報学基礎』, 慶應義塾大学理工学部編2013

    • 著者名/発表者名
      野寺 隆
    • 出版者
      共立出版
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書

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公開日: 2011-08-05   更新日: 2019-07-29  

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