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複素2次元力学系における相空間とパラメータ空間の新たな対応関係の構築

研究課題

研究課題/領域番号 23K20218
補助金の研究課題番号 20H01809 (2020-2023)
研究種目

基盤研究(B)

配分区分基金 (2024)
補助金 (2020-2023)
応募区分一般
審査区分 小区分12010:基礎解析学関連
研究機関九州大学

研究代表者

石井 豊  九州大学, 数理学研究院, 教授 (20304727)

研究分担者 小木曽 啓示  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (40224133)
上原 崇人  岡山大学, 環境生命自然科学学域, 准教授 (40613261)
宍倉 光広  京都大学, 理学研究科, 教授 (70192606)
荒井 迅  東京工業大学, 情報理工学院, 教授 (80362432)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2024年度)
配分額 *注記
16,120千円 (直接経費: 12,400千円、間接経費: 3,720千円)
2024年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2023年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2022年度: 2,860千円 (直接経費: 2,200千円、間接経費: 660千円)
2021年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2020年度: 3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
キーワード複素力学系 / 複素へノン写像 / ジュリア集合 / モノドロミー / パラメータ空間 / Lipaの予想 / 双有理力学系 / マンデルブロー集合 / 繰り込み理論 / Yoccozパズル
研究開始時の研究の概要

石井が主に記号力学系的側面と複素力学系的側面を担当し、荒井が主に計算機を 用いた数値実験で具体的なモノドロミー作用による記号空間の自己同型群の計算を担当する。以上 の計画遂行のため、石井と荒井は数回相互訪問して議論を行ない、各年に1回程度の海外出張 で最新の情報を収集する。また、複素局面上の力学系の力学系的じすうの分布について上原が先行的な数値実験を開始した。この点の理解を深めるために、数回相互訪問して議論を行なうための国内旅費が必要となる。

研究実績の概要

本研究の目標は、複素 Henon 写像など複素2次元力学系の重要なクラスに対し、そのパラメータ空間を位相的・組み合わせ論的に記述することで、大域的な分岐 現象や対応する Julia 集合の性質を理解する点にある。そのための手法として、力学系の相空間とパラメータ空間との間に今まで知られて来なかった新しい対応 関係を構築することが鍵となる。
昨年度は、それまでに引き続いて Bedford-Smillie, Dujardin らの定理に基づき、連結でないジュリア集合をもつ複素へノン写像を数値的に(しかも厳密に)判定するアルゴリズムの開発とその高速化を行った。この結果は中部大学の荒井迅氏との共同研究であり、その証明には計算機による精度保証計算を本質 的に用いる。
また九州大学数理学研究院のポスドクである Thomas Richards 氏と共同で、複素1次元の2次多項式族に対して pseudo-monodromy の概念を定式化して、それが conspicuous な双曲成分のニーディング列で完全に特徴付けられることを証明した。この結果は、複素2次元のへノン写像族における Lipa の予想が1次元に退化した場合の解決を与えている。
さらに九州大学マスフォアイノベーション連係学府博士課程1年生の弘中祐希氏と共同で得られた、ホースシュー領域近くの実へノン写像の位相同値類をある記号力学系の特別な記号列の個数で特徴付けるという論文は、レフェリーによる査読を経て Ergodic Theory and Dynamical Systems に掲載されることが決まった。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

上述のように、複素2次元のへノン写像族における Lipa の予想が1次元に退化した場合を解決したから。

今後の研究の推進方策

連結でないジュリア集合をもつ複素へノン写像を数値的に(しかも厳密に)判定するアルゴリズムの開発については、以前としてさらなる高速化が必要である。そこで今後はさらに新しい数学的アイデアと組み合わせることによっ て、パラメータ空間を大域的にサーチ出来るようにアルゴリズムを改良したい。
また複素1次元の2次多項式族に対する Lipa の予想の解決については、この結果を herd という概念と結びつけることによって、本来の複素2次元における Lipa の予想の解決に繋げていきたい。

報告書

(3件)
  • 2022 実績報告書
  • 2021 実績報告書
  • 2020 実績報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2024 2023 2022 2021 2018 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 6件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 5件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] University of Warwick(英国)

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Symbolic dynamics for Henon maps near the boundary of the horseshoe locus.2024

    • 著者名/発表者名
      Yuki Hironaka and Yutaka Ishii
    • 雑誌名

      Ergodic Theory and Dynamical Systems

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] The high type quadratic Siegel disks are Jordan domains2024

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Shishikura and Fei Yang
    • 雑誌名

      Journal of the European Mathematical Society

      巻: -

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Siegel Disks on Rational Surfaces2023

    • 著者名/発表者名
      Takato Uehara
    • 雑誌名

      Atti Accad. Naz. Lincei Rend. Lincei Mat. Appl.

      巻: 34

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Smooth complex projective rational surfaces with infinitely many real forms2023

    • 著者名/発表者名
      T.-C. Dinh, K. Oguiso, X. Yu
    • 雑誌名

      J. Reine Angew. Math.

      巻: 794 ページ: 267-280

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複素力学系の問題2022

    • 著者名/発表者名
      石井豊
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録「複素幾何学の諸問題II」

      巻: 2211 ページ: 23-44

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] On the Hausdorff dimension of the recurrent sets induced from endomorphisms of free groups2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ishii, Tatsuya Oka
    • 雑誌名

      Journal of Fractal Geometry

      巻: 9 号: 1 ページ: 171-192

    • DOI

      10.4171/jfg/120

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] M_4 is regular-closed2018

    • 著者名/発表者名
      Yutaro Himeki and Yutaka Ishii
    • 雑誌名

      Ergodic Theory and Dynamical Systems

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 213-220

    • DOI

      10.1017/etds.2018.27

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Is M disconnected?2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ishii
    • 学会等名
      Around the Mandelbrot set: A conference celebrating the 60th birthday of Mitsuhiro Shishikura
    • 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] Pseudo-monodromy and the Mandelbrot set2023

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ishii
    • 学会等名
      Symposium on foliation theory
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rescaling limit of quadratic rational maps and trees of spheres2023

    • 著者名/発表者名
      Mitsuhiro Shishikura
    • 学会等名
      Atelier franco-japonais de dynamiques reelles et complexes
    • 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] On dynamical degrees of birational mappings2023

    • 著者名/発表者名
      Takato Uehara
    • 学会等名
      Atelier franco-japonais de dynamiques reelles et complexes
    • 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] Automorphisms of positive entropy in a projective family of K3 surfaces2023

    • 著者名/発表者名
      Keiji Oguiso
    • 学会等名
      Birational Geometry and Algebraic Dynamics in honor of the 60th birthday of Professor Keiji Oguiso
    • 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] Complex dynamics, rigorous numerics and 4D visualization.2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ishii
    • 学会等名
      Topology and Computer
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the Hausdorff dimension of the recurrent sets induced from endomorphisms of free groups.2022

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ishii and Tatsuya Oka
    • 学会等名
      Mathematics of tilings and quasi-periodic systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 4D visualization project2021

    • 著者名/発表者名
      Yutaka Ishii
    • 学会等名
      Interactive recognition of higher-dimensional spaces with virtual reality
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2020-04-28   更新日: 2024-12-25  

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