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熱分布の確率・幾何解析と最適輸送理論

研究課題

研究課題/領域番号 26707004
研究種目

若手研究(A)

配分区分一部基金
研究分野 解析学基礎
研究機関東北大学 (2017)
東京工業大学 (2014-2016)

研究代表者

桑田 和正  東北大学, 理学研究科, 教授 (30432032)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 交付 (2017年度)
配分額 *注記
7,540千円 (直接経費: 5,800千円、間接経費: 1,740千円)
2017年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2016年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2015年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード熱分布 / 曲率次元条件 / 最適輸送 / Bakry-Emery理論 / Brown運動 / 動径過程 / 確率論 / 幾何学 / 解析学 / 関数方程式論 / 結合法 / Ricci流
研究実績の概要

F. Baudoin氏,A. Thalmaier氏らと劣Riemann多様体上の幾何解析に関する共同研究に着手し論文を執筆した.退化計量を近似する計量の1パラメータ族を利用するアイデアを用いて,Riemann幾何の諸定理を拡張した.既存の劣Riemann幾何での結果をより広い空間族で拡張したのみならず,既存の結果の議論を大幅に単純化した.その結果を基盤に,劣Riemann多様体上のブラウン運動の結合法に関する共同研究を進めている.無限次元曲率次元条件下でのポアンカレ不等式の等号成立条件,および,曲率次元条件をみたす測度距離空間上の動径過程の解析に関して,前年度に得た成果を整備し詳細を詰め共同研究論文を執筆した.前者は,剛性定理の理解を一段深めるものであり,また測度距離空間上での近年の解析技法の有効性を明らかにした.後者は今後測度距離空間上の確率解析を展開する基礎を与えた.W-エントロピーの剛性定理では前年度からの共同研究を継続し論文執筆の最終段階に入った.特異空間上で問題を扱うことで,剛性定理の新しい側面を明らかにした.これらの諸結果は,曲率次元条件に基づく特異空間上の幾何解析および確率解析の新展開を示唆するものと言える.
また5月のBaudoin氏招聘に合わせて研究集会”one day workshop on stochastic differential geometry”を開催し,関連分野の研究者との研究打ち合わせを行った.特にBaudoin氏とは,前述の共同研究に関する詳しい研究打ち合わせを行った.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

測度距離空間上での鏡映カップリングの構築について,その着想の根底にあった関数不等式を用いる方法のみでは限界があり,最適輸送を組み合わせた新しい理論が必要であろうことが明らかになった.そのため,研究の推進には新たなアイデアを更に投入する必要が生じている.
今年度の成果の多くは,前年度の成果を整備し論文を執筆した,という形となっている.その中にあって,劣Riemann多様体上の幾何解析および確率解析については大きな進展があったと言える.ただし当初の計画を完全に達成するまでの結果には至っていない.特に測度と距離関数を用いた曲率次元条の定式化の劣Riemann幾何の枠組みへの拡張および鏡映カップリングの構築については,なお新しい着想を要する.
非対称性生成作用素,空間非一様曲率次元条件,時間依存計量下の幾何解析については,当初の計画の重要な部分を他の研究者に先行されている.それらの結果の拡張には,より新しいアイデアを必要としている状況にある.

今後の研究の推進方策

測度距離空間上の結合法については,Riemann多様体上での既存の方法の再解釈を含め,今一度多角的な視点からのアプローチを再検討する.
また現在ボン大学に滞在中であることを利用して,本研究課題全般についてK.-Th. Sturm氏およびその研究グループの構成員との連絡,研究打ち合わせを密に取る.
劣Riemann多様体上の幾何解析および確率解析については,Baudoin氏およびThalmaier氏と連携を取りながら研究を進める.

次年度使用額の使用計画

30年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014 その他

すべて 国際共同研究 (12件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 2件、 査読あり 4件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (31件) (うち国際学会 17件、 招待講演 30件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] コネチカット大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ルクセンブルク大学(ルクセンブルク)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] ベルゲン大学(ノルウェー)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] SISSA(イタリア)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] トロント大学(カナダ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究]

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] 中国科学院(中国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] パデュー大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] SISSA(イタリア)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] フライブルグ大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [国際共同研究] リヨン第1大学/パリ第6大学/ブレーズ・パスカル大学(フランス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] ボン大学(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Zero noise limit of a stochastic differential equation involving a local time2018

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada and Taro Matsumura
    • 雑誌名

      Osaka Journal of Mathematics

      巻: 印刷中

    • NAID

      120006542324

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Equivalence between dimensional contractions in Wasserstein distance and the curvature-dimension condition2017

    • 著者名/発表者名
      Francois Bolley, Ivan Gentil, Arnaud Guillin and Kazumasa Kuwada
    • 雑誌名

      Annali della Scuola Normale Superiore di Pisa, Classe di Scienze

      巻: 印刷中 ページ: 845-880

    • DOI

      10.2422/2036-2145.201611_009

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On the equivalence of the entropic curvature-dimension condition and Bochner's inequality on metric measure spaces2015

    • 著者名/発表者名
      M. Erbar, K. Kuwada and K.-T. Sturm
    • 雑誌名

      Invent. Math.

      巻: 201 号: 3 ページ: 993-1071

    • DOI

      10.1007/s00222-014-0563-7

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Space-time Wasserstein controls and Bakry-Ledoux type gradient estimates2015

    • 著者名/発表者名
      K. Kuwada
    • 雑誌名

      Calc. Var. Partial Differential Equations

      巻: 54 号: 1 ページ: 127-161

    • DOI

      10.1007/s00526-014-0781-2

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Monotonicity and rigidity of the W-entropy on RCD (0,N) spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Dirichlet forms and their geometry
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2017-03-18
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Monotonicity and Rigidity of the W-entropy on RCD (0,N) spaces2017

    • 著者名/発表者名
      桒田 和正
    • 学会等名
      岡山-広島解析・確率論セミナー2017
    • 発表場所
      岡山大学
    • 年月日
      2017-02-21
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Monotonicity and rigidity of the W-entropy on RCD^* (0, N) spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Metric Measure Spaces and Ricci Curvature
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Rigidity for the spectral gap on RCD (K,\infty) spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      39th conference on stochastic processes and their applications (invited special session)
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Monotonicity and rigidity of the W-entropy on RCD (0,N) spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      2017 IMS-China international conference on statistics and probability
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Radial processes on RCD^* (K,N) spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Geometric analysis on smooth and nonsmooth spaces
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Monotonicity and rigidity of the W-entropy on RCD (0,N) spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      23rd Nevanlinna Colloquium
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Some remarks on the W-entropy on RCD (0,N) spaces2017

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Dirichlet forms and its geometric aspects
    • 発表場所
      福岡大学
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Monotonicity and Rigidity of the W-entropy on RCD^* (0,N) spaces2016

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Heat Kernels, Stochastic Processes and Functional Inequalities
    • 発表場所
      Mathematisches Forschungsinstitut Oberwolfach
    • 年月日
      2016-11-28
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Monotonicity and Rigidity of the W-entropy on RCD (0,N) spaces2016

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Optimal transport and applications
    • 発表場所
      Scuola Normale Superiore, Pisa, Italy
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 最適輸送理論,曲率次元条件と熱分布2016

    • 著者名/発表者名
      桒田 和正
    • 学会等名
      確率論サマースクール
    • 発表場所
      信州大学
    • 年月日
      2016-09-06
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Monotonicity and Rigidity of the W-entropy on RCD^* (0,N) spaces2016

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Geometric analysis on Riemannian and metric spaces
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2016-09-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Estimates of transportation costs between heat distributions2016

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      CMC conference: Analysis, Geometry and Optimal Transport
    • 発表場所
      Korea Institute for Advanced Study
    • 年月日
      2016-06-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Analysis of heat distributions on metric measure spaces with a lower Ricci curvature bound2016

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      PDE workshop at Sendai
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-05-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Analysis of heat distributions on Riemannian metric measure spaces with a lower Ricci curvature bound2016

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      The 1st Hong Kong/Kyoto Workshop on Fractal Geometry and Related Areas
    • 発表場所
      香港科技大学(中国)
    • 年月日
      2016-03-21
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Equivalence between dimensional contractions in Wasserstein distance and the curvature-dimension condition2016

    • 著者名/発表者名
      Francois Bolley, Ivan Gentil, Arnaud Guillin and Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Metric Geometry and its Applications
    • 発表場所
      復旦大学
    • 年月日
      2016-02-22
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A dimensional Wasserstein contraction characterizing the curvature-dimension condition2016

    • 著者名/発表者名
      Francois Bolley, Ivan Gentil, Arnaud Guillin and Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      マルコフ過程とその周辺
    • 発表場所
      ヴェルク横須賀
    • 年月日
      2016-01-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimal transport, heat flow and coupling of Brownian motions2015

    • 著者名/発表者名
      桑田 和正
    • 学会等名
      偏微分方程式に付随する確率論的問題
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2015-12-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] A self-improvement of the Bakry-Ledoux gradient estimate2015

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Geometry and Probability
    • 発表場所
      東京工業大学
    • 年月日
      2015-11-09
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coupling by reflection of Brownian motions on metric measure spaces with a lower Ricci curvature bounds2015

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Stochastic Analysis
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2015-09-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A dimensional Wasserstein contraction characterizing the curvature-dimension condition2015

    • 著者名/発表者名
      Francois Bolley, Ivan Gentil, Arnaud Guillin and Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Stochastic Analysis and Applications
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2015-08-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 最適輸送理論,リーマン的曲率次元条件と熱分布2015

    • 著者名/発表者名
      桑田 和正
    • 学会等名
      第62回 幾何学シンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2015-08-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Optimal transport, heat flow and coupling of Brownian motions2015

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Stochastic Processes and Applications
    • 発表場所
      National University of Mongolia (モンゴル)
    • 年月日
      2015-07-27
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On estimates of transportation costs for heat distributions2015

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      New Trends in Stochastic Analysis
    • 発表場所
      国際高等研究所
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Coupling by reflection of Brownian motions on RCD (K, ∞) spaces2015

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      New Trends in Optimal Transport
    • 発表場所
      ボン大学(ドイツ)
    • 年月日
      2015-03-02 – 2015-03-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the speed in transportation costs of heat distributions2014

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      ERC Workshop on Optimal Transportation and Applications
    • 発表場所
      ピサ国立大学(イタリア)
    • 年月日
      2014-10-27 – 2014-10-31
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the speed in transportation costs of heat distributions2014

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Stability for the asymptotic behavior of PDEs, stochastic processes and their discretization
    • 発表場所
      リヨン第一大学(フランス)
    • 年月日
      2014-09-29 – 2014-10-01
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 最適輸送,曲率次元条件と熱分布2014

    • 著者名/発表者名
      桑田和正
    • 学会等名
      幾何学阿蘇研究集会
    • 発表場所
      休暇村南阿蘇(阿蘇郡高森町)
    • 年月日
      2014-09-17 – 2014-09-20
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the speed in transportation costs of heat distributions2014

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      UK-Japan Stochastic Analysis School
    • 発表場所
      ウォーリック大学(イギリス)
    • 年月日
      2014-09-01 – 2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Wasserstein controls for heat distributions2014

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      Stochastic Processes, Analysis and Mathematical Physics
    • 発表場所
      関西大学
    • 年月日
      2014-08-25 – 2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On the speed in transportation costs of heat distributions2014

    • 著者名/発表者名
      Kazumasa Kuwada
    • 学会等名
      7th International Conference on Stochastic Analysis and its Applications
    • 発表場所
      ソウル国立大学(韓国)
    • 年月日
      2014-08-06 – 2014-08-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [図書] 最適輸送理論とリッチ曲率2017

    • 著者名/発表者名
      桑江一洋,塩谷隆,太田慎一,高津飛鳥,桑田和正
    • 総ページ数
      141
    • 出版者
      日本数学会
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [備考] 挑戦的研究賞の受賞者紹介|関連資料|東京工業大学産学連携推進本部

    • URL

      http://www.sangaku.titech.ac.jp/document/researchers/201604.html

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] One day workshop on stochastic differential geometry2017

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会・シンポジウム開催] New Trends in Stochastic Analysis2015

    • 発表場所
      国際高等研究所
    • 年月日
      2015-07-06
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

URL: 

公開日: 2014-04-04   更新日: 2022-02-28  

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