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可積分な離散ハングリー系に付随するアルゴリズムの高速化と理論解析

研究課題

研究課題/領域番号 24740110
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 大域解析学
研究機関芝浦工業大学 (2014)
東京理科大学 (2012-2013)

研究代表者

福田 亜希子  芝浦工業大学, システム理工学部, 助教 (70609297)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2012年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード離散可積分系 / 固有値 / 離散戸田方程式 / 超離散化 / 保存量 / 中心多様体 / 収束次数 / 原点シフト / 離散ハングリー戸田方程式 / totally nonnegative行列 / 離散ハングリーロトカ・ボルテラ系 / Newtonシフト / 可積分系 / 箱玉系 / Totally Nonnegative行列 / dqdsアルゴリズム / 中心多様体理論 / 誤差解析
研究成果の概要

これまでの研究代表者らの研究において,離散ハングリーロトカ・ボルテラ系に基づく非対称帯行列に対するdhLVアルゴリズムと離散ハングリー戸田方程式に基づくtotally nonnegative行列に対するdhTodaアルゴリズムをそれぞれ定式化している。本研究では,これらのアルゴリズムに対して,収束の高速化手法を組み込み,丸め誤差解析,大域的収束性,局所的収束性,収束次数等の解析により,多くの理論的性質を明らかにした。さらに,これらのアルゴリズムが対象とする行列に対して,固有ベクトルが効率よく計算できることを示した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (31件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 9件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] Conserved quantities of the integrable discrete hungry systems2015

    • 著者名/発表者名
      Sonomi Kakizaki, Akiko Fukuda, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki, Emiko Ishiwata, Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems - Series S

      巻: 未定

    • NAID

      120005674655

    • 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] Eigenvalue computation of totally nonnegative upper Hessenberg matrices based on a variant of the discrete hungry Toda equation2015

    • 著者名/発表者名
      Ryo Sumikura, Akiko Fukuda, Emiko Ishiwata, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki, Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      AIP Conference Proceedings

      巻: 1648 ページ: 690006-690006

    • DOI

      10.1063/1.4912921

    • 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] 離散ハングリーロトカ・ボルテラ系に基づく非対称帯行列の全固有対の計算2015

    • 著者名/発表者名
      竹内 弘史, 相原 研輔, 福田 亜希子, 石渡 恵美子
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所研究集会「非線形波動研究の現状―課題と展望を探る」研究集会報告

      巻: 未定

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 離散戸田方程式のある拡張に基づくTotally Nonnegative行列の固有値計算アルゴリズム2015

    • 著者名/発表者名
      隅蔵 亮, 福田 亜希子, 石渡 恵美子, 山本 有作, 岩崎 雅史, 中村 佳正
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所研究集会「非線形波動研究の現状―課題と展望を探る」研究集会報告

      巻: 26AO-S2

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 箱に番号が付いた新しい箱玉系について2014

    • 著者名/発表者名
      柿崎苑美,福田亜希子,石渡恵美子,山本有作,岩崎雅史,中村佳正
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所研究集会「非線形波動研究の拡がり」研究集会報告

      巻: 25AO-S2

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotic analysis for an extended discrete Lotka-Volterra system related to matrix eigenvalues2013

    • 著者名/発表者名
      You Takahashi, Masashi Iwasaki, Akiko Fukuda, Emiko Ishiwata, Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Appl. Anal.

      巻: 92 号: 3 ページ: 586-594

    • DOI

      10.1080/00036811.2011.631915

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ハングリー型の離散可積分系と非対称行列の固有値計算 ―可積分アルゴリズムにおける最近の発展―2013

    • 著者名/発表者名
      福田 亜希子,岩崎 雅史,山本 有作,石渡 恵美子,中村 佳正
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌

      巻: 23

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] ある拡張型離散戸田方程式の漸近挙動について2013

    • 著者名/発表者名
      飛田 明彦,福田 亜希子, 石渡 恵美子, 岩崎 雅史, 中村 佳正
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所研究集会「非線形波動研究の最前線--構造と現象の多様性」研究集会報告

      巻: 24AO-S3

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Error analysis for matrix eigenvalue algorithm based on the discrete hungry Toda equation2012

    • 著者名/発表者名
      A. Fukuda, Y. Yamamoto, M. Iwasaki, E. Ishiwata and Y. Nakamura
    • 雑誌名

      Numerical Algorithms

      巻: 61 号: 2 ページ: 243-260

    • DOI

      10.1007/s11075-012-9606-6

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 離散ハングリー戸田方程式に基づくTotally Nonnegative行列に対する固有値計算2012

    • 著者名/発表者名
      福田 亜希子,山本 有作,岩崎 雅史,石渡 恵美子,中村 佳正
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

      巻: 1791

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] ある種の構造を持つ非対称帯行列に対する固有ベクトル計算2015

    • 著者名/発表者名
      竹内 弘史, 相原 研輔, 福田 亜希子, 石渡 恵美子
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2015年 研究部会連合発表会 「行列・固有値問題の解法とその応用」研究部会オーガナイズドセッション
    • 発表場所
      明治大学 中野キャンパス
    • 年月日
      2015-03-06 – 2015-03-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 離散ハングリーロトカ・ボルテラ系に基づく非対称帯行列の全固有対の計算2014

    • 著者名/発表者名
      竹内 弘史, 相原 研輔, 福田 亜希子, 石渡 恵美子
    • 学会等名
      平成26 年度九州大学応用力学研究所共同利用研究集会「非線形波動研究の現状―課題と展望を探る―」
    • 発表場所
      九州大学筑紫地区 筑紫ホール(C-Cube 1階)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-11-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 離散戸田方程式のある拡張に基づくTotally Nonnegative 行列の固有値計算ア ルゴリズム2014

    • 著者名/発表者名
      隅蔵 亮, 福田 亜希子, 石渡 恵美子, 山本 有作, 岩崎 雅史, 中村 佳正
    • 学会等名
      平成26 年度九州大学応用力学研究所共同利用研究集会「非線形波動研究の現状―課題と展望を探る―」
    • 発表場所
      九州大学筑紫地区 筑紫ホール(C-Cube 1階)
    • 年月日
      2014-10-30 – 2014-11-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] An extension of the box and ball system in terms of the discrete hungry integrable system2014

    • 著者名/発表者名
      Akiko Fukuda, Sonomi, Kakizaki, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki, Emiko Ishiwata, and Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      2nd Slovak-Japan Conference on Applied Mathematics 2014
    • 発表場所
      Radzovce - Obrucna, Cerova vrchovina, Slovakia
    • 年月日
      2014-09-14 – 2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 固有値計算のためのハングリー型可積分アルゴリズムについて2014

    • 著者名/発表者名
      福田 亜希子, 山本 有作, 岩崎 雅史, 石渡 恵美子, 中村 佳正
    • 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
      2014-09-04
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] An Extension of the dqds Algorithm for Totally Nonnegative Matrices and Its Convergence Rate2014

    • 著者名/発表者名
      Akiko Fukuda, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki, Emiko Ishiwata, and Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      East Asia Section of SIAM (EASIAM) 2014
    • 発表場所
      Ambassador City Jomtien, Pattaya, Chonburi, Thailand
    • 年月日
      2014-06-23 – 2014-06-25
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] totally nonnegative行列に対するシフト付きdhLV アルゴリズムの収束性について2014

    • 著者名/発表者名
      新庄 雅斗, 岩崎 雅史, 福田 亜希子 石渡 恵美子, 山本 有作, 中村 佳正
    • 学会等名
      第43回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      ホテル日航八重山
    • 年月日
      2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] totally nonnegative行列に対するシフト付きdhToda アルゴリズムとその収束次数について2014

    • 著者名/発表者名
      福田 亜希子, 山本 有作, 岩崎 雅史, 石渡 恵美子, 中村 佳正
    • 学会等名
      第43回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      ホテル日航八重山
    • 年月日
      2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] totally nonnegative行列に対するdhTodaアルゴリズムのシフト戦略について2013

    • 著者名/発表者名
      福田 亜希子,山本 有作,岩崎 雅史,石渡 恵美子,中村 佳正
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2013年 研究部会 連合発表会
    • 発表場所
      東洋大学白山キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Accurate Eigenvalues of Totally Nonnegative Matrices by Means of the Discrete Hungry Toda Equation2012

    • 著者名/発表者名
      Akiko Fukuda, Yusaku Yamamoto, Emiko Ishiwata, Masashi Iwasaki and Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      9th International Workshop on Accurate Solution of Eigenvalue Problems (IWASEP9)
    • 発表場所
      Embassy Suites Napa Valley, CA, USA
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Integrable discrete hungry systems and their related eigenvalue algorithms2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Nakamura, Akiko Fukuda, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki, Emiko Ishiwata
    • 学会等名
      SIDE 10 International Conference on Symmetries and Integrability of Difference Equations
    • 発表場所
      Yin Feng Holiday Resort, Xikou, Ningbo, China
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] A generalization of the dqds algorithm for totally nonnegative matrices2012

    • 著者名/発表者名
      Akiko Fukuda, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki, Emiko Ishiwata, Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      The 8th East Asia SIAM Conference (EASIAM 2012)
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei, Taiwan
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 積型離散ハングリーロトカ・ボルテラ系の漸近挙動について2012

    • 著者名/発表者名
      飛田 明彦,福田 亜希子,石渡 恵美子,岩崎 雅史,中村 佳正
    • 学会等名
      日本応用数理学会2012年度年会
    • 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] ある拡張型離散戸田方程式の漸近挙動について2012

    • 著者名/発表者名
      飛田 明彦,福田 亜希子,石渡 恵美子,岩崎 雅史,中村 佳正
    • 学会等名
      平成24年度 九大応力研共同利用研究集会「非線形波動研究の最前線 ―構造と現象の多様性― 」
    • 発表場所
      九州大学筑紫地区共通管理棟3F大会議室
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 中心多様体理論を用いた離散ハングリー戸田方程式の局所解析2012

    • 著者名/発表者名
      飛田 明彦,福田 亜希子,石渡 恵美子,岩崎 雅史,中村 佳正
    • 学会等名
      2012年度応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学瀬田キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] totally nonnegativeな帯行列に対するqdアルゴリズムの拡張2012

    • 著者名/発表者名
      福田 亜希子,山本 有作,岩崎 雅史,石渡 恵美子,中村 佳正
    • 学会等名
      2012年度応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学瀬田キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] An extension of the dqds algorithm for totally nonnegative matrices and the Newton shift

    • 著者名/発表者名
      Akiko Fukuda, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki, Emiko Ishiwata, Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      18th Conference of the International Linear Algebra Society (ILAS2013)
    • 発表場所
      Providence, Rhode Island, USA
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Conserved quantities of the integrable discrete hungry Lotka-Volterra system

    • 著者名/発表者名
      Akiko Fukuda
    • 学会等名
      Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics 2013 (CJS2013)
    • 発表場所
      Meiji University, NAKANO Campus, Tokyo, JAPAN
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 玉に番号が付いた箱玉系の保存量について

    • 著者名/発表者名
      柿崎 苑美, 福田 亜希子, 石渡 恵美子, 山本 有作, 岩崎 雅史, 中村 佳正
    • 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] 箱に番号が付いた新しい箱玉系について

    • 著者名/発表者名
      柿崎 苑美, 福田 亜希子, 石渡 恵美子, 山本 有作, 岩崎 雅史, 中村 佳正
    • 学会等名
      平成25年度 九州大学応用力学研究所 共同利用研究集会「非線形波動研究の拡がり」
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] An extension of the qd algorithm for totally nonnegative Hessenberg matrices

    • 著者名/発表者名
      Akiko Fukuda, Yusaku Yamamoto, Masahi Iwasaki, Emiko Ishiwata, Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      International Workshop on Eigenvalue Problems: Algorithms; Software and Applications, in Petascale Computing (EPASA2014)
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center EPOCHAL TSUKUBA, Tsukuba-city, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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