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特異性を持つ非線形積分方程式に対する解の数値的検証法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 23740074
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関京都大学

研究代表者

木下 武彦  京都大学, 健康長寿社会の総合医療開発ユニット, 講師 (30546429)

研究期間 (年度) 2011-04-28 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 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)
キーワード積分方程式 / 微分方程式 / 有限要素法 / 精度保証付き数値計算 / 数値的検証法 / 線形積分作用素 / 事後評価 / 区間演算
研究成果の概要

本研究で対象とした積分方程式と同値な常微分方程式に対する解の存在を検証する手法の開発を行った.そのために必要な線形楕円型作用素の可逆性とその作用素ノルムの評価を得る方法の改善に成功した.さらに,作用素に摂動を加え,逐次逆作用素ノルムを評価する方法を開発した.しかし,本摂動法を用いても目標としていた特異性を持つ常微分作用素には到達する事ができなかった.その他にも射撃法と呼ばれる,初期値問題を解く手法を用いて境界値問題を解く手法により,特異性を持つ常微分方程式の解を検証する方法も試みた.その際必要となる,初期値問題の解を検証する新しい方法の開発に成功した.

報告書

(5件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 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

    (36件)

すべて 2015 2014 2013 2012 2011

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (28件) (うち招待講演 6件)

  • [雑誌論文] On the a posteriori estimates for inverse operators of linear parabolic equations with applications to the numerical enclosure of solutions for nonlinear problems2014

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita, Takuma Kimura and Mitsuhiro T. Nakao
    • 雑誌名

      Numerische Mathematik

      巻: 126 号: 4 ページ: 679-701

    • DOI

      10.1007/s00211-013-0575-z

    • NAID

      120005434971

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An improvement of the theorem of a posteriori estimates for inverse elliptic operators2014

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita, Yoshitaka Watanabe and Mitsuhiro T. Nakao
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications

      巻: 5

    • NAID

      130003386652

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some remarks on the optimal $L^2$ error estimates for the finite element method on the L-shaped domain2013

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita and Mitsuhiro T. Nakao
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2013 10th ITNG

      巻: 1 ページ: 173-178

    • DOI

      10.1109/itng.2013.30

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A posteriori estimates of inverse operators for boundary value problems in linear elliptic partial differential equations2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshitaka Watanabe, Takehiko Kinoshita and Mitsuhiro T. Nakao
    • 雑誌名

      Mathematics of Computation

      巻: 82 号: 283 ページ: 1543-1557

    • DOI

      10.1090/s0025-5718-2013-02676-2

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Constructive a priori error estimates for a full discrete approximation of the heat equation2013

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro T. Nakao, Takuma Kimura and Takehiko Kinoshita
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Numerical Analysis

      巻: 51 号: 3 ページ: 1525-1541

    • DOI

      10.1137/120875661

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Some remarks on the instability of approximate solutions for ODEs2013

    • 著者名/発表者名
      Takuma Kimura, Takehiko Kinoshita, and Mitsuhiro T. Nakao
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 4 ページ: 80-87

    • NAID

      130003375413

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On a posteriori estimates of inverse operators for linear parabolic initial-boundary value problems2012

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro T. Nakao, Takehiko Kinoshita and Takuma Kimura
    • 雑誌名

      Computing

      巻: 94 号: 2-4 ページ: 151-162

    • DOI

      10.1007/s00607-011-0180-x

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A posteriori estimates of inverse operators for initial value problems in linear ordinary differential equations2011

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita, Takuma Kimura and Mitsuhiro T. Nakao
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      巻: 236 号: 6 ページ: 1622-1636

    • DOI

      10.1016/j.cam.2011.09.026

    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 線形楕円型作用素に対する Laplacian ノルムの構成的評価2015

    • 著者名/発表者名
      渡部善隆,木下武彦,中尾充宏
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 発表場所
      明治大学
    • 年月日
      2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Some remarks on the rigorous estimation of inverse linear elliptic operators2014

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita, Yoshitaka Watanabe and Mitsuhiro T. Nakao
    • 学会等名
      SCAN
    • 発表場所
      University of Wurzburg, Germany
    • 年月日
      2014-09-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 2階楕円型作用素における構成的 Laplacian ノルム評価2014

    • 著者名/発表者名
      渡部善隆,木下武彦,中尾充宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 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 実績報告書
  • [学会発表] 線形楕円型逆作用素の事後評価とその応用2014

    • 著者名/発表者名
      木下武彦
    • 学会等名
      岐阜数理科学セミナー
    • 発表場所
      岐阜大学
    • 年月日
      2014-05-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 線形作用素に対する可逆性の検証と精度保証付きノルム評価の改良につ いて2014

    • 著者名/発表者名
      渡部善隆,木下武彦,中尾充宏
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 発表場所
      学習院大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] An alternative approach of invertibility verifications and norm estimations for linear elliptic operators2014

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita, Yoshitaka Watanabe and Mitsuhiro T. Nakao
    • 学会等名
      The 7th CREST-SBM International Conference INVA2014
    • 発表場所
      Kyoto University, Kyoto, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] A posteriori estimates for inverse elliptic operators2014

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita
    • 学会等名
      Kyoto University- Chung-Ang University Symposium, On Nonlinear Partial Differential equations
    • 発表場所
      Takayama, Gifu Prefecture, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Some remarks on the optimal $L^2$ error estimates for the finite element method on the L-shaped domain2013

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita and Mitsuhiro T. Nakao
    • 学会等名
      10th International Conference on Information Technology : New Generations
    • 発表場所
      Las Vegas, Nevada, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 楕円型偏微分作用素に対する逆作用素評価の効率化2013

    • 著者名/発表者名
      木下武彦,渡部善隆,中尾充宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 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] Some remarks on the optimal $L^2$ error estimates for the finite element method on the L-shaped domain2013

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita, and Mitsuhiro T. Nakao
    • 学会等名
      10th International Conference on Information Technology : New Generations
    • 発表場所
      Las Vegas, Nevada, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 楕円型偏微分作用素の可逆性の検証について2013

    • 著者名/発表者名
      木下武彦,渡部善隆,中尾充宏
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 非線形常微分方程式系に対する精度保証付き数値計算のサーベイ2013

    • 著者名/発表者名
      木下武彦
    • 学会等名
      数理科学と諸数学・産業との連携研究ワークショップ
    • 発表場所
      京都大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非線形常微分方程式系に対する差分法の精度保証付き数値計算2012

    • 著者名/発表者名
      木下武彦
    • 学会等名
      日本応用数理学会3部会連携応用数理セミナー
    • 発表場所
      東京大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 非線形常微分方程式系に対する精度保証付き数値計算2012

    • 著者名/発表者名
      木下武彦
    • 学会等名
      白浜研究集会
    • 発表場所
      南紀白浜旅館むさし
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 線形化逆作用素を用いた非線形常微分方程式系の初期値問題に対する解の検証方法2012

    • 著者名/発表者名
      木下武彦,木村拓馬,中尾充宏
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 線形化逆作用素を用いた非線形常微分方程式系に対する解の検証方法について2012

    • 著者名/発表者名
      木下武彦,木村拓馬,中尾充宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 発表場所
      稚内全日空ホテル
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A numerical verification method of solutions for initial value problems of nonlinear ODEs2012

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita
    • 学会等名
      China-Japan-Korea Conference on Numerical Mathematics
    • 発表場所
      Otsu City, Shiga
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Some remarks on the optimal $L^2$ error estimates for the finite element method with nonconvex polygonal domain2012

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita, and Mitsuhiro T. Nakao
    • 学会等名
      East Asia SIAM Conference
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 斉次初期境界条件を備えた熱方程式に対する時間補間を用いたGalerkin 近似の構成的事前誤差評価2012

    • 著者名/発表者名
      木村拓馬,木下武彦,中尾充宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会春の研究部会連合発表会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 斉次初期境界条件を備えた線形放物型逆作用素に対する時間補間Galerkin 近似を用いた事後評価2012

    • 著者名/発表者名
      木下武彦,木村拓馬,中尾充宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会春の研究部会連合発表会
    • 発表場所
      九州大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 線形放物型逆作用素に対する事後評価について2012

    • 著者名/発表者名
      木下武彦,中尾充宏,木村拓馬
    • 学会等名
      日本数学会年会
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] A posteriori estimates of inverse linear ordinary differential operators2011

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita, Takuma Kimura and Mitsuhiro T. Nakao
    • 学会等名
      East Asia SIAM Conference
    • 発表場所
      Kitakyushu, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 線形楕円型偏微分作用素の逆作用素に対する高精度な事後評価について2011

    • 著者名/発表者名
      木下武彦,渡部善隆,中尾充宏
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 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] 線形楕円型偏微分作用素の逆作用素に対する事後誤差評価について2011

    • 著者名/発表者名
      木下武彦,渡部善隆,中尾充宏
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 発表場所
      信州大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] Orr-Sommerfeld 方程式に対する局所一意性付き計算機援用証明2011

    • 著者名/発表者名
      渡部善隆,木下武彦,中尾充宏
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会
    • 発表場所
      信州大学
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] A numerical enclosure method of solutions for initial value problems of nonlinear ordinary differential equations2011

    • 著者名/発表者名
      Takehiko Kinoshita
    • 学会等名
      Workshop on reliability in scientic computing and related topics(招待講演)
    • 発表場所
      Nagasaki, Japan
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 線形化逆作用素を用いた非線形常微分方程式系に対する解の検証理論2011

    • 著者名/発表者名
      木下武彦
    • 学会等名
      GCOE tea time(招待講演)
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 関連する報告書
      2011 実施状況報告書
  • [学会発表] 線形放物型逆作用素に対する事後評価について2011

    • 著者名/発表者名
      木下武彦,中尾充宏,木村拓馬
    • 学会等名
      応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学
    • 関連する報告書
      2011 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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