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1995 年度 研究成果報告書概要

ソリトン理論の工学への応用

研究課題

研究課題/領域番号 06302034
研究種目

総合研究(A)

配分区分補助金
研究分野 工学基礎
研究機関東京大学

研究代表者

薩摩 順吉  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (70093242)

研究分担者 高橋 大輔  龍谷大学, 理工学部, 助教授 (50188025)
時弘 哲治  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (10163966)
中村 佳正  同志社大学, 工学部, 教授 (50172458)
渡辺 慎介  横浜国立大学, 工学部, 教授 (60017936)
広田 良吾  早稲田大学, 理工学部, 教授 (00066599)
研究期間 (年度) 1994 – 1995
キーワードソリトン / 可積分系 / QR法 / セルオートマトン / 逆散乱法 / 戸田方程式 / ボルテラ系 / システム理論
研究概要

本研究の目的は工学とくに応用数理の分野でソリトン理論の積極的な応用をはかり、新しい視点を加えることによって、工学の発展に寄与することである。主な研究対象について以下の成果を得た。
(1)数値解析の分野:離散ソリトン方程式と行列の固有値問題を解くLR法やQR方との関連について考察を加え、その数理的構造を明らかにした。とくに、離散ソリトン方程式ののもつ対称性がLR法との関連から抽出されたのは一つの成果である。また、加速法や外挿公式との関連も調べ、新しい方法を提案した。
(2)数理工学の分野:線形システム理論・数理計画法におけるKarmarkerの力学系・情報幾何学とソリトン理論の関連性を、とくに戸田方程式の解に依拠して考察し、タウ関数の重要性を指摘した。また、離散パンルヴェ方程式の解と戸田方程式の解が密接に関係していることも明らかにした。
(3)情報関連の分野:ソリトンセルオートマトンの構造を明らかにした。とくに、超離散という概念を導入し、連続系である非線形微分方程式と離散系であるセルオートマトンを直接関係づけることに成功した。また、離散電気回路におけるソリトン貯蔵とソリトン圧縮について新しい知見を得た。
(4)構造解析の分野:量子スピン系における可積分の概念を利用して、光励起子のストリング解が存在する可能性を示した。生体をはじめとするさまざまな対象に対する逆問題の適用。
この研究に関連して「ソリトン理論とその応用」と題する研究集会を平成7年11月9日から11日まで総合研究大学院大学で開催し、75名あまりの参加を得た。

  • 研究成果

    (81件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (81件)

  • [文献書誌] K.Kajiwara: "Casorati Defcrminant Solutions for the Discrete Painleve-II equation" J.Phys.A27. 915-922 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Kakei: "Bilinearization of a Generalized Derivative Nonlinear Schrodinger Equation" J.Phys.Soc.Jpn.64-5. 1519-1523 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kajiwara: "Casorati Determinant Solutions for the Discrete Painleve′-III Equation" J.Math.Phys.36-8. 4162-4174 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Nagai: "The Lotka-Voltevra Equations and the QR algorithm" J.Phys Soc.Jpn.64-10. 3669-3674 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kajiwara: "Bilinear Discrete Painleve′-II and its Particular Solutions" J.Phys.A28. 3541-3548 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Ramani: "Bilinear Discrete Painleve′ Equations" J.Phys.A28. 4655-4665 (1995)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Nagai: "Discrete Soliton Equations and Convergence Acceleration Algorithms" Phys.Letter. A209. 305-312 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Torii: "Combinatorial Representation of Invariants of a Soliton Cellular Automaton" Physica. D92. 209-220 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Hirota: "Discrete 2N-wave interaction" Gathematics and Computers in Simulation. 37. 371 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Hirota: "Note on "New Coupled Integrable Dispersionless Equations"" J.Phys.Soc.Jpn.63. 3533 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Hirota: "Conserved Quantities of a class of Nonlinear Diffenence-Diffcrence Equations" J.Phys.Soc.Jpn.64. 3125 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Kuniba: "Pfaffian and Determinant Solutions to Discretized Toda Equatious for Br,Cr,and Dr" J.Phys.A : Math Gen.(掲載予定).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Zhang: "Magnetic leakage field due to sub-surface defects in ferromagnetic specimens" NDT & E International. 28. 67-71 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Watanabe: "Generation of a vortex ring with high Reynolds number by a exploding wire in water" J.Phy.Soc.Jpn.64. 3748-3757 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] I.S.Jang: "Formation process of a vortex ring by an exploding wine in water" J.Phys.Soc.Jpn.65. 462-467 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] I.S.Jang: "Impact of a vortex ring on a wall in high Reynolds number region" J.Phys.Soc.Jpn.65. (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "On the holonomic deformation of linear ordinary differential equations on an elliptic curve" Kyushu J.Math.49. 281-308 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "Algebraic relations among six adjacent r-functions related to the fourth Painleve'system" Kyushu J.Math.50. 513-532 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "Irreducibility of the second and the fourth Painleve equations" (掲載予定).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "Polynomial Hamiltonian strueture for the A_3 system" (掲載予定).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "On the fau-functions of the A_2 system" (掲載予定).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "An addition Formula for cot (x),Aitken-Steffensen Aeceleration,and Cauchy Matrix." (掲載予定).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nakamura: "Stochastic Lax representations and random collision models" J.Phys.Soc.Japan. 63. 827-829 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Nakamura: "Lax pair and fixed paints analysis of Karmarkar's projective scaling trajectory flr linear programming" Japan J.Indust.Appl.Math. 11. 1-9 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Neurodynamics and nonlineiar integrable systems of Lax Type" Japan J.Indust.Appl.Math. 11. 11-20 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Gradient equations associated with probability distributions" Japan J.Indust.Appl.Math. 11. 21-30 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "On the discretization of the three-dimensional Volterra system" Phys.Lett. A193. 42-46 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "A tau-function of the finite nonperiodic Toda lattice" Phys.Lett. A195. 346-350 (1994)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "A tau-function for the finite Toda molecule,and information spaces" Contemp.Math.Amer.Math.Soc. 179. 205-211 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Moment problem of Hamburger,hierarchies of integrable systems,and the positivity of tau-functions" Acta.Appl.Math.39. 435-443 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Jacobi algorithm for symmetric eigenvalue problem and integrable gradient system of Lax form" Japan J.Indust・Appl.Math. (掲載予定).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "On explicitly solvable gradient systems of Moser Karmarker type" J.Moth.Anal.Appl. (掲載予定).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ezaki: "Excitonic n-string in one-dimensional Frenkel exciton systems" J.of Luminescence. 60,61. 805-808 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Suzuura: "High excitation emission spectra of one-dimensional Frenkel excitons" Phys.Rev.B49. 4344-4347 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Tokihiro: "Superradiance of Frenkel excitons with any degree of excitation prepaved by a short-pulse laser" Phys.Rev.B51. 7655-7668 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] H.Ezaki: "Correlation effects on optical absorption in mdecular chains with conformational disorder" Solid State Commun. 96. 73-78 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Tokihiro: "Effects of quasiperiodic grating on surface-plasmon bolariton" Solid State Commun. 96. 73-78 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] D.Takahashi: "On discrete soliton equations related to cellular antomata" Phys.Lett.A209. 184-188 (1995)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Torii.: "Combinatorial representation of invariants of a soliton cellular automaton" Physca. D92. 209-220 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Tokihiro: "From soliton equations to integrable cellular automata through a limiting procedure" Phys.Rev.Lett. 76. 3247-3250 (1996)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kajiwara: "Casorati Determinant Solutions for the Discrete Painleve-II equation" J.Phys.A27. 915-922 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Kakei: "Bilinearization of a Generalized Derivative Nonlinear Schrodinger Equation" J.Phys.Soc.Jpn.64-5. 1519-1523 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Kajiwara: "Casorati Determinant Solutions for the Discrete Painleve-III Equation" J.Math.Phys.36-8. 4162-4174 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Nagai: "The Lotka-Volterra Equations and the QR algorithum" J.Phys.Soc.Jpn.64-10. 3669-3674 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Kajiwara: "Bilinear Discrete Painleve-II and its Particular Solutions" J.Phys.A28. 3541-3548 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Ramani: "Bilinear Discrete Painleve Equations" J.Phys.A28. 4655-4665 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Nagai: "Discrete Soliton Equations and Convergence Acceleration Algorithums" Phys.Letter. A209. 305-312 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Torii: "Combinatorial Representation of Invariants of a Soliton Cellular Automaton" Physica. D92. 209-220 (1996)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R.Hirota: "Discrete 2N-wave interaction" Mathematics and Computers in Simulation. 37. 371 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R.Hirota: "Note on "New Coupled Integrable Dispersionless Equations"" J.Phys.Soc.Jpn.63. 3533 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R.Hirota: "Conserved Quantities of a class of Nonlinear Difference-Difference Equations" J.Phys.Soc.Jpn.64. 3125 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A.Kuniba: "Pfaffian and Determinant Solutions to Discretized Toda Equations for Br, Cr and Dr" J.Phys.A ; Math.Gen.(to appear).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Zhang: "Magnetic Leakage field due to sub-surface defects in ferromagnetic specimens" NDT&E International. 28. 67-71 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S.Watanabe: "Generation of a vortex ring with high Reynolds number by a exploding wire in water" J.Phys.Soc.Jpn.64. 3748-3757 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] I.S.Jang: "Formation process of a vortex ring by an exploding wire in water" J.Phys.Soc.Jpn.65. 462-467 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] I.S.Jang: "Impact of a vortex ring on a wall in high Reynolds number region" J.Phys.Soc.Jpn.65(in press). (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "On the holonomic deformation of linear ordinary differential equations on an elliptic curve" Kyushu J.Math.49. 281-308 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "Algebraic relations among six adjacent tau-functions related to the fourth Painleve System" Kyushu J.Math.50. 513-532 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "Irreducibility of the second and the fourth Painleve equations" (preprint).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "Polynomial Hamiltonian structure for the A_3 system" (preprint).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "On the tau-functions of the A_2 system" (preprint).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.Okamoto: "An addition Formula for cot (x), Aitken-Steffensen Acceleration, and Cauchy Matrix" (preprint).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Stochastic Lax representations and random collision models" J.Phys.Soc.Jpn.63. 827-829 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Lax pair and fixed points analysis of Karmarkar's projective scaling trajectory for linear programming" Japan J.Indust. Appl. Math.11. 1-9 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Neurodynamics and nonlinear integrable systems of Lax Type" Japan J.Indust. Appl. Math.11. 11-20 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Gradient equations associated with probability distributions" Japan J.Indust.Appl.Math.11. 21-30 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "On the discretization of the three-dimensional Volterra system" Phys. Lett. A. 193. 42-46 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "A tau-function of the finite nonpeciodic Toda lattice" Phys. Lett., A. 195. 346-350 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "A tau-function of the finite Toda molecule, and information spaces" Contemp. Math, Amer. Math. Soc.179. 205-211 (1994)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Moment problem of Hamburger, hierarchies of integrable systems, and the positivity of tau-functions" Acta.Appl.Math.39. 435-443 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "Jacobi algorithum for symmetric eigen-value problem and integrable gradient system of Lax form" Japan J.Indust. Appl Math. (to appear).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y.Nakamura: "ON explicitly solvable gradient systems of Moser-Karmarker type" J.Math. Anal. Appl. (to appear).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H,Ezaki: "Excitonic n-string in one-demensional Frenkel exciton systems" J.of Luminescence. 60&61. 805-808 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Suzuura: "High excitation emission spectra of one-dimensional Frenkel excitons" Phys.Rev.B49. 4344-4347 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Ezaki: "Excitonic n-string in linear chains ; Electronic structure and optical properties" Phys.Rev.B50. 10506-10515 (1994)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Tokihiro: "Superradiance of Frenkel excitons with any degree of excitation prepared by a short-pulse laser" Phys.Rev.B51. 7655-7668 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] H.Ezaki: "Correlation effects on optical absorption in molecular chains with conformational disorder" Solid State Commun.96. 73-78 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Tokihiro: "Effects of quasiperiodic grating on surface-plasmon polariton" Solid State Commun.96. 73-78 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] D.Takahashi: "On discrete soliton equations related to cellular automata" Phys.Lett.A209. 184-188 (1995)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M.Torii: "Combinatorial representation of invariants of a soliton cellular automaton" Physca. D92. 209-220 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T.Tokihiro: "From soliton equation to integrable cellular automata through a limiting procedure" Phys. Rev. Lett.76. 3247-3250 (1996)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 1999-03-16  

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