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可積分系を起源とする行列の相似変形に関する新展開

研究課題

研究課題/領域番号 26400208
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 数学基礎・応用数学
研究機関京都府立大学

研究代表者

岩崎 雅史  京都府立大学, 生命環境科学研究科, 准教授 (30397575)

連携研究者 山本 有作  電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 教授 (20362288)
石渡 恵美子  東京理科大学, 理学部, 教授 (30287958)
近藤 弘一  同志社大学, 理工学部, 教授 (30314397)
福田 亜希子  芝浦工業大学, システム理工学部, 准教授 (70609297)
研究協力者 新庄 雅斗  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2014年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワード行列の相似変形 / dLVsアルゴリズム / 分割型ツイスト分解法 / 離散ハングリー可積分系 / 行列の帯構造 / フィボナッチ数列 / 逆固有値問題 / min-plus固有多項式 / 漸近解析 / M-行列 / Cyclic Reduction法 / MR3法 / 固有値問題 / Block cyclic reduction法 / 力学系 / 相似変形 / 行列の固有値 / 病理モデル / リーシンメトリー / Stride Reduction法 / 代数方程式 / 可積分系 / ロトカ・ボルテラ系 / Cyclic Reduction / Stride Reduction / 漸近展開
研究成果の概要

1つ目の研究成果は特異値分解アルゴリズムI-SVDの高精度化である。具体的には、特異値を求めるためにdLVsアルゴリズムを、特異ベクトルを求めるために分割型ツイスト分解法を新たに考案した。2つ目の研究成果は帯行列の固有値に収束するような力学系を導いたことである。離散ハングリー可積分系については解表現とその漸近挙動を徹底的に調べた。新たに5重対角行列の固有値が求められるアルゴリズムも定式化した。3つ目の研究成果は離散ハングリー可積分系と拡張型フィボナッチ数列および多項式の根を関連付け、逆固有値問題に対する解法まで発展させたことである。また、min-plus代数において新しい固有多項式を提案した。

報告書

(4件)
  • 2016 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件、 謝辞記載あり 6件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (15件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] An extended Fibonacci sequence associated with the discrete hungry Lotka-Volterra system2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Shinjo, Kanae Akaiwa, Masashi Iwasaki, Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      International Journal of Biomathematics

      巻: 10 号: 03 ページ: 1750043-1750043

    • DOI

      10.1142/s1793524517500437

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Monotonic convergence to eigenvalues of totally nonnegative matrices in an integrable variant of the discrete Lotka-Volterra system2017

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

      Lect. Notes Comput. Sci. Eng.

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An arbitrary band structure construction of totally nonnegative matrices with prescribed eigenvalues2016

    • 著者名/発表者名
      Kanae Akaiwa, Yoshimasa Nakamura, Masashi Iwasaki, Akira Yoshida, Koichi Kondo
    • 雑誌名

      Numer. Algor.

      巻: - 号: 4 ページ: 1079-1101

    • DOI

      10.1007/s11075-016-0231-7

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Eigenvalue clustering of coefficient matrices in the iterative stride reductions for linear systems2016

    • 著者名/発表者名
      Munehiro Nagata, Masatsugu Hada, Masashi Iwasaki and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Computers Math. Appl.

      巻: 71 号: 1 ページ: 349-355

    • DOI

      10.1016/j.camwa.2015.11.022

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 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
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An asymptotic analysis for an integrable variant of the Lotka-Volterra prey--predator model via a determinant expansion technique2015

    • 著者名/発表者名
      Masato Shinjo, Masashi Iwasaki, Akiko Fukuda, Emiko Ishiwata, Yusaku Yamamoto and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Cogent Mathematics

      巻: 印刷中 号: 1 ページ: 1046538-1046538

    • DOI

      10.1080/23311835.2015.1046538

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [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 and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Disc. Cont. Dyn. Syst. S

      巻: 8 号: 5 ページ: 889-899

    • DOI

      10.3934/dcdss.2015.8.889

    • NAID

      120005674655

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A finite-step construction of totally nonnegative matrices with specified eigenvalues2015

    • 著者名/発表者名
      Kanae Akaiwa, Yoshimasa Nakamura, Masashi Iwasaki, Hisayoshi Tsutsumi, Koichi Kondo
    • 雑誌名

      Numerical Algorithms

      巻: 未定 号: 3 ページ: 469-484

    • DOI

      10.1007/s11075-015-9957-x

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書 2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Non-autonomous discrete hungry integrable systems and asymptotic expansions of their determinant solutions2017

    • 著者名/発表者名
      Masato Shinjo, Yoshimasa Nakamura, Masashi Iwasaki, Koichi Kondo
    • 学会等名
      The 10th IMACS International Conference on Nonlinear Evolution Equations and Wave Phenomena: Computation and Theory,
    • 発表場所
      Georgia Center for Continuing Education University of Georgia (Athens GA, USA)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] dLVアルゴリズムに対する陽的な原点シフト導入について2016

    • 著者名/発表者名
      岩崎 雅史, 中村 佳正
    • 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
      神戸学院大学ポートアイランドキャンパス
    • 年月日
      2016-03-04
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 対称ブロックCyclic Reduction法における係数行列の固有値変化について2016

    • 著者名/発表者名
      新庄雅斗, 岩崎雅史, 中村佳正
    • 学会等名
      第45回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      霧島ホテル(鹿児島県霧島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] フレーム法の類似物を用いたMin-Plus代数における固有多項式の定義2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺扇之介, 保田愛斗, 岩崎雅史, 渡邊芳英
    • 学会等名
      第45回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      霧島ホテル(鹿児島県霧島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Min-Plus代数における複数の固有値を持つ行列のグラフ構造2016

    • 著者名/発表者名
      渡辺扇之介, 保田愛斗, 岩崎雅史, 渡邊芳英
    • 学会等名
      日本応用数理学会2016年度年会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(福岡県北九州市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Inverse eigenvalue problems for totally nonnegative matrices in terms of discrete integrable systems2015

    • 著者名/発表者名
      Kanae Akaiwa, Yoshimasa Nakamura, Masashi Iwasaki, Hisayoshi Tsutsumi, Akira Yoshida and Koichi Kondo
    • 学会等名
      SIAM Conference on Applied Linear Algebra 2015
    • 発表場所
      Atlanta (USA)
    • 年月日
      2015-10-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 実対称5重対角行列の固有値に収束する解をもつ力学系とその離散化2015

    • 著者名/発表者名
      石川貴弘, 新庄雅斗, 岩崎雅史, 中村佳正
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2015-09-09
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 離散可積分系に関連するTN行列の逆固有値問題について2015

    • 著者名/発表者名
      赤岩 香苗, 中村 佳正, 岩崎 雅史, 堤 久宜, 吉田 晃, 近藤 弘一
    • 学会等名
      第44回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      ぶどうの丘
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 離散戸田方程式における時間発展の拡張について2015

    • 著者名/発表者名
      新庄 雅斗, 中村 佳正, 岩崎 雅史, 近藤 弘一
    • 学会等名
      第44回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      ぶどうの丘
    • 年月日
      2015-06-08
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Hessenberg型でないTN行列の逆固有値問題に対する有限ステップ解法について2015

    • 著者名/発表者名
      赤岩香苗, 中村佳正, 岩崎雅史, 近藤弘一
    • 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
      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 実施状況報告書
  • [学会発表] TN行列の逆固有値問題の離散ハングリー戸田方程式による有限ステップ解法について2014

    • 著者名/発表者名
      赤岩香苗, 中村佳正, 岩崎雅史, 堤久宜, 近藤弘一
    • 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 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 生物の捕食関係に内在するフィボナッチ数列について2014

    • 著者名/発表者名
      新庄雅斗, 赤岩香苗, 岩崎雅史, 中村佳正
    • 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 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Convergence to multiple eigenvalues in the quotient-difference algorithm2014

    • 著者名/発表者名
      Kanae Akaiwa, Masashi Iwasaki, Koichi Kondo and Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      The 19th International Linear Algebra Society Conference
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-09
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 離散ハングリー戸田方程式を用いたtotally nonnegative行列の作成法2014

    • 著者名/発表者名
      赤岩香苗, 中村佳正, 岩崎雅史, 堤久宜, 近藤弘一
    • 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
      2014-06-10 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [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
      2014-06-10 – 2014-06-13
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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