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多次元ボロノイ非構造格子を用いた偏微分方程式の構造保存数値解法

研究課題

研究課題/領域番号 26610038
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数学基礎・応用数学
研究機関大阪大学

研究代表者

降籏 大介  大阪大学, サイバーメディアセンター, 准教授 (80242014)

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
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2016年度: 650千円 (直接経費: 500千円、間接経費: 150千円)
2015年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
キーワード構造保存数値解法 / 離散変分 / ボロノイ分割 / 非構造格子 / ボロノイ格子 / 偏微分方程式 / 局所保存則 / 大域保存則 / 離散変分導関数法
研究成果の概要

本来の差分法が基盤とする ”微分極限操作の離散化” を適切に導入し,多次元領域で任意格子上の Voronoi 離散化による厳密な離散 Green の定理を, 勾配、Laplacian に対して、境界項まで含めて証明を付して明確に構成した.これにより Voronoi-Delaunay 分割は優れた数学的性質を保ちつつ任意の格子点配置を許す大変好ましい特質を持つことを示した.
さらに、離散変分導関数法の基盤にこの Voronoi 差分を採用して偏微分方程式の全体を離散化した数値解法を与え、偏微分方程式の数値解法の実用性と理論的基盤の双方を強化した.

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

    (18件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 4件)

  • [雑誌論文] Some Discrete Inequalities for Central-Difference Type Operators2017

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kojima, Takayasu Matsuo and Daisuke Furihata
    • 雑誌名

      Mathematics of Computation

      巻: 86 号: 306 ページ: 1719-1739

    • DOI

      10.1090/mcom/3154

    • 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] A novel discrete variational derivative method using ``average-difference methods''2016

    • 著者名/発表者名
      D. Furihata, S. Sato, T. Matsuo
    • 雑誌名

      JSIAM Letters

      巻: 8 号: 0 ページ: 81-84

    • DOI

      10.14495/jsiaml.8.81

    • NAID

      130005434752

    • ISSN
      1883-0609, 1883-0617
    • 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
  • [雑誌論文] A stabilization of multistep linearly implicit schemes for dissipative systems2014

    • 著者名/発表者名
      T. Matsuo, D. Furihata
    • 雑誌名

      J. Comput. Appl. Math.

      巻: 264 ページ: 38-48

    • DOI

      10.1016/j.cam.2013.12.028

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 離散変分導関数法 --偏微分方程式の構造保存解法--2014

    • 著者名/発表者名
      降籏 大介, 松尾 宇泰
    • 雑誌名

      日本数学会「数学」

      巻: 66 ページ: 135-156

    • NAID

      130006882546

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] A relaxation of discrete gradient2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furihata
    • 学会等名
      2017 NCTS Workshop on Applied Mathematics at Tainan
    • 発表場所
      Tainan, Taiwan
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Relaxations of discrete gradients for differential equations2017

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furihata
    • 学会等名
      Third International ACCA-UK/ACCA-JP Workshop
    • 発表場所
      London, UK
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Fast and asymmetric structure-preserving numerical methods based on discrete variational derivative for PDEs2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furihata
    • 学会等名
      Numerical Analysis of Stochastic Partial Differential Equations
    • 発表場所
      Gothenburg, Sweden
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 陽的シングルステップ構造保存解法2016

    • 著者名/発表者名
      降籏 大介
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Fast and structure-preserving schemes for PDEs based on discrete variational derivative method2016

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furihata
    • 学会等名
      IMI-La Trobe Joint Conference ”Geometric Numerical Integration and its Applications”
    • 発表場所
      Bundoora, Australia
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Fast and structure-preserving numerical methods for partial differential equations2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furihata
    • 学会等名
      International Conference on Scientific Computation and Differential Equations (SciCADE)
    • 発表場所
      Potsdam, GERMANY
    • 年月日
      2015-09-14
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 非多項式非線形問題の構造保存数値解法とその高速化2015

    • 著者名/発表者名
      降籏 大介
    • 学会等名
      日本応用数理学会2015年度年会
    • 発表場所
      金沢大学、金沢、日本
    • 年月日
      2015-09-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Asymmetric numerical schemes based on the discrete variational derivative method and a practical application – to treat strongly nonlinear differential equations –2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furihata
    • 学会等名
      International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM)
    • 発表場所
      Beiing, CHINA
    • 年月日
      2015-08-12
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 離散変分導関数法入門 -偏微分方程式の構造保存数値解法-2015

    • 著者名/発表者名
      降籏 大介
    • 学会等名
      第28回計算数理工学 forum
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-03-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Discrete variational derivative method: A structre-preserving method for partial differential equations2015

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furihata
    • 学会等名
      The fifth workshop on computer-assisted science
    • 発表場所
      Osaka University
    • 年月日
      2015-01-30
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 離散変分導関数法入門 -意外に難しくない、微分方程式の構造数値解-2014

    • 著者名/発表者名
      降籏 大介
    • 学会等名
      第6回若手による流体セミナー
    • 発表場所
      神戸大学
    • 年月日
      2014-10-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 微分方程式に対する構造保存解法の高速化について -より良い解をより高速に求めるには-2014

    • 著者名/発表者名
      降籏 大介
    • 学会等名
      RIMS研究集会 新時代の科学技術を牽引する数値解析学
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2014-10-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] A preditor corrector iteration method based on the discrete variational derivative method2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furihata
    • 学会等名
      Kyoto Conference on Numerical Analysis and Differential Equations
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 年月日
      2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Fast computation for nonlinear PDEs via a predictor-corrector iteration based on a structure preserving method2014

    • 著者名/発表者名
      Daisuke Furihata
    • 学会等名
      Numerical Analysis for Partial Differential Equations
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2014-06-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2018-03-22  

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