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2001 年度 研究成果報告書概要

非線形離散型方程式の完全積分可能性と解の構造

研究課題

研究課題/領域番号 10440057
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 大域解析学
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 矢野 公一  青山学院大学, 理工学部, 教授 (60114691)
岡本 和夫  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (40011720)
時弘 哲治  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (10163966)
太田 泰広  広島大学, 大学院・工学研究科, 助手 (10213745)
研究期間 (年度) 1998 – 2001
キーワードソリトン / 可積分系 / 差分方程式 / 超離散化 / 特異性の閉じ込め / パンルベ方程式
研究概要

可積分な非線形差分方程式を特徴づける「特異性の閉じこめ」の構造を明らかにし、その概念を完全離散系に拡張すること、またその中で離散型可積分系のもつ代数的・幾何的構造を解明することを目的として以下の成果を得た。
(1)非自律離散可積分方程式の解析手法の代数構造にづいて一定の知見を得た。また、特殊関数を用いて表される解を構成し、それらの代数的性質を明らかにするとともに、解の間に成立する新しい非線形相互関係式を提案した。
(2)いくつかの離散パンルベ方程式についてそれらの自己相対性、解の間の非線形相互関係の構造を明らかにした。
(3)戸田分子方程式を完全離散系に拡張し、解の具体的表現を得た。また、その代数的性質や対称性を調べるとともに、数理工学における応用についても新しい知見を得た。さらに、セルオートマトンの時間発展がある種の可解格子模型と関係することを示した。
(4)非線形微積分方程式を微差分方程式として捉えることにより、その可積分構造を考察した。またある結合型非線形波動方程式について、その離散アナログを構成し、解の構造について検討を加えた。これらの結果は数値計算など実用的にも役立つものと考えられる。
(5)不定型のルート系に付随する離散力学系について、特異点閉じ込め判定条件を満たすがカオス的な振舞を示す力学系の特徴づけを行った。また、そのような力学系の初期値空間を考え、不定型のルート系と関係する有理曲面を得るとともに、逆に曲面から力学系を再構成して非自励的な力学系への拡張を得た。
(6)離散パンルベ方程式の幾何学的構造を調べ、戸田格子方程式の解空間とパンルベ方程式の解との関係に関する知見を得た。また、アファインワイル群やトロイダルリー代数と可積分方程式の関わりについて考察を加えた。

  • 研究成果

    (63件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (63件)

  • [文献書誌] A.Nagai: "The Toda Molecule Equation and the ε-Algorithms"Mathematics of Computation. 67. 1565-1575 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Nagai: "Ultra-discrete Toda Molecule Equation"Phys. Lett. A. 244. 383-388 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Ramani: "Self-Duality and Schlesinger Chains for the Asymmetric d-PII and 8-PIII Equations"Comm. Math. Phys.. 192. 67-76 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kajiwara: "Determinant Structure of the Rational Solutions for the Painleve IV Equation"J. Phys. A : Math. Gen.. 31. 2431-2446 (1998)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Willox: "Quadilaferal Lattices and Eigeufunction Potentials for N-Component ICP Hierarchies"Phys. Lett. A. 252. 163-172 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.M.Tamihmani: "Nonlinear Integro-differential Equations as Discrete Systems"Inverse Problem. 15. 787 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.J.Ablowits: "On Integrability and Chaos in Discrete systems"Chaos. Solitons and Fractals. 11. 159-169 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.J.C.Nimmo: "Applications of parboux Transformations to the Self-Dual Yang-Miles Equations"Theor. Mathe. Phys.. 122. 239-246 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Rawani: "Discrete Integrable Systems from Continuous Painleve Equations through Limiting Procedures"Nonlinearity. 13. 1073-1086 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Ramani: "Lineanzable Mappings and the Low-Growth Criterion"J. Phys. A : Math. Gen.. 33. L287-L292 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Determinant and Plattian Solutions for Discrete Soliton Equations"CRM Proceedings and Lecture Notes. 25. 339-345 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Nagai: "Conserved Quantities of Box and Boll System"Glasgow Math. J.. 43A. 91-97 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Tokihiro: "Proof of Solitonical Nature of Box and Ball Systems by means of Inverse Ultra-discretization"Inverse Problem. 15. 1639-1662 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.J.Ablowitz: "On Discretization of the Vector Nonlinear Schrodinger Equations"Phys. Lett. A. 253. 287-304 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Singularity Confinement and Algebraic Entropy : the Case of the Discrete Painleve Equation"Phys. Lett. A. 262. 152-157 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.M.Tamizhmani: "Integrability Criteria for Differential-Difference Systems : A Comparison of Singularity Confinement and Low-growth Reguirement"J. Phys. A : Math. Gen.. 32. 6679-6685 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] R.Willox: "Nonautonomous Discrete Integrable Systems"Chaos, Solitons and Fractals. 11. 121-135 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Ohta: "Plattian Solution for Coupled A'screte Nonlinear Shrodinger Equation"Chaos. Solitons and Fractals. 11. 91-95 (2000)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] G.Hatayama: "The A^<(1)>_M Automata Related to Crystals of Symmetric Tensors"J. Math. Phys.. 42. 274-308 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] F.W.Nijhoff: "On Discrete Painleve Equations Associated with the Lattice KdV Systems and the Painleve VI Equation"Stud. Appl. Math.. 106. 261-314 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Ramani: "A Geometrical Description of the Painleve VI and V Equations"Comm. Math. Phys.. 217. 315-329 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Ramani: "The Q Painleve V Equation and its Geometricol Description"J. Phys. A : Math. Gen.. 34. 2505-2513 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Ohta: "A Bilinear Approach to a Plottian Self-Dual Yang-Miles Equation"Goasgow Math. J.. 43A. 99-108 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Lafortune: "Blending Two Discrete Integrability Criteria : Singularity Confinement and Algebraic Entropy"CRM Proceedings and Lecture Notes. 29. 299-311 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y.Ohta: "An Attine Wyle Group Approach to the Eight-Parameter Discrete Painleve Equation"J. Phys. A : Math. Gen.. 34. 10523-10532 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] S.Kakei: "A Differential-Difference System Related to Toroidal Lie Algebra"J. Phys. A : Math. Gen.. 34. 10585-10592 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] K.Kajiwara: "Determinant Formula for the Toda and Discrete Toda Equations"Funkcial. Ekvac.. 44. 291-307 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Takenawa: "A Geometrical Approach to Singularity Continenent and Algebraic Entropy"J. Phys. A : Math. Gen.. 34. L95-L102 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Takenawa: "Algebraic Entropy and the Space of Initial Values for Discrete Dynamical Systems"J. Phys. A : Math. Gen.. 34. 10533-10545 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Takenawa: "Discrete Dynamical Systems Associated with Root Systems of Indefinite Type"Commun. Math.. 224. 657-681 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] J.Satsuma: "Scattering"Academic Press. 9 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] A.Nagai: "The Toda Molecule Equation and the ε-Algorithms"Mathematics of Computation. Vol. 67. 1565-1575 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Nagai: "Ultra-discrete Toda Molecule Equation"Phys. Letter. Vol. A244. 383-388 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Ramani: "Self-Duality and Schlesinger Chains for the Asymmetric d-PII and q-PIII Equations"Comm, Math. Phys.. Vol. 192. 67-76 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Kajiwara: "Determinant Structure of the Rational Solutions for the Painleve IV Equation"J. Phys. A : Math. Gen.. Vol. 31, No.10. 2431-2446 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] B. Grammaticos: "Degeneration through Coalescence of the q-Painleve VI Equations"J. Phys. A : Math. Gen.. Vol. 31, No.15. 3545-3558 (1998)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R. Willox: "Quadrilateral Lattices and < Eigenfunction Potensials for N-component KP Hierarchies"Phys. Letter. Vol. A252. 163-172 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. M. Tamizhmani: "Nonlinear Integro-differential Equations as Discrete Systems"Inverse Problem. Vol. 15. 787 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Tokihiro: "Proof of Solitonical Nature of Box and Ball Systems by means of Inverse Ultra-discretization"Inverse Problem. Vol. 15. 1639-1662 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. J. Ablowitz: "On Discretizations of the Vector Nonlinear Sehrodinger Equation"Phys. Lett. A. Vol. 253, No. 5,6. 287-304 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Ohta: "Singularity Confinement and Algebraic Entropy : the Case of the Discrete Painleve Equations"Phys. Lett. A. Vol.262, No. 2,3. 152-157 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K.M.Tamizhmani: "Integrability Criteria for Differential-Difference Systems : A Comparison of Singularity Confinement and Low-Growth Requirements"J. Phys. A : Math. Gen.. Vol. 32, No. 38. 6679-6685 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] R. Willox: "Nonautonomous Discrete Integrable Systems"Chaos, Solitons and Fractals. Vol. 11. 121-135 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Ohta: "Pfaffian Solution for Coupled Discrete Nonlinear Schrodinger Equation"Chaos, Solitons and Fractals. Vol. 11, No.1-3. 91-95 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. J. Ablowitz: "On Integrability and Chaos in Discrete Systems"Chaos, Solitons and Fractals. Vol. 11, No.1-3. 159-169 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J J. C. Nimmo: "Applications of Darboux Transformations to the Self-Dual Yang-Mills Equations"Theor. math. Phys.. Vol. 122, No. 2. 239-246 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Ramani: "Discrete Integrable Systems from Continuous Painleve o Equations through Limiting Procedures"Nonlinearity. Vol. 13, No. 4. 1073-1086 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Ramani: "Linearizable Mappings and the Low-Growth Criterion"J. Phys. A : Math. Gen.. Vol. 33, No. 31. L287-L292 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Ohta: "Determinant and Pfaffian Solutions for Discrete Soliton Equations"CRM Proceedings and Lecture Notes. Vol. 25. 339-345 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Nagai: "Conserved Quantities of Box and Ball System"Glasgow Math. J.. Vol. 43A. 91-97 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] J.Satsuma: "Scattering in Cellular Automata"Scattering ed. by R. Pike and P. Sabatier ( Academic Press, London). 1754-1772 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] G.Hatayama: "The A (1) M Automata Related to Crystals of Symmetric Tensors"J. Math. Phys.. Vol. 42. 274-308 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] F. W. Nijhoff: "On Discrete Painleve Equations Associated with the Lattice KdV Systems and the Painleve VI Equation"Stud. Appl. Math.. Vol. 106, No. 3. 261-314 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Ramani: "A Geometrical Description of the Discrete Painleve VI and V Equations"Comm. Math. Phys.. Vol. 217, No. 2. 315-329 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] A. Ramani: "The q-PainleveV Equation and Its Geometrical Description"J. Phys. A : Math. Gen.. Vol. 34, No. 11. 2505-2513 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Ohta: "A Bilinear Approach to a Pfaffian Self-Dual Yang-Mills Equation"Glasgow Math. J.. Vol. 43A. 99-108 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Lafortune: "Blending Two Discrete Integrability Criteria : Singularity Confinement and Algebraic Entropy"CRM Proceedings and Lecture Notes. Vol. 29. 299-311 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Y. Ohta: "An Affine Weyl Group Approach to the Eight-Parameter Discrete Painleve Equation"J. Phys. A : Math. Gen.. Vol.34, No. 48. 10523-10532 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] S. Kakei: "A Differential-Difference System Related to Toroidal Lie Algebra"J. Phys. A : Math. Gen.. Vol.34, No. 48. 10585-10592 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] K. Kajiwara: "Determinant Formulas for the Toda and Discrete Toda Equations"Funkcial. Ekvac. Vol.44, No. 2. 291-307 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Takenawa: "A Geometrical Approach to Singularity Confinement and Algebraic Entropy"J. Phys. A : Math. Gen.. Vol. 34. L95-L102 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Takenawa: "Algebraic Entropy and the Space of Initial Values for Discrete Dynamical Systems"J. Phys. A : Math. Gen.. Vol. 34. 10533-10545 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Takenawa: "Discrete Dynamical Systems Associated with Root Systems of Indefinite Type"Commun. Math.. Vol. 224. 657-681 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2003-09-17  

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