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2001 年度 研究成果報告書概要

SINC関数近似に基づく数値計算アルゴリズムの開発と研究

研究課題

研究課題/領域番号 11450038
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 工学基礎
研究機関名古屋大学

研究代表者

杉原 正顯  名古屋大学, 工学研究科, 教授 (80154483)

研究分担者 松尾 宇泰  名古屋大学, 工学研究科, 助手 (90293670)
杉浦 洋  名古屋大学, 工学研究科, 助教授 (60154465)
三井 斌友  名古屋大学, 人間情報学研究科, 教授 (50027380)
緒方 秀教  愛媛大学, 工学部, 講師 (50242037)
森 正武  東京電機大学, 理工学部, 教授 (20010936)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
キーワードSinc関数 / Sinc数値計算法 / スペクトル法 / 二重指数関数型変数変換 / 不定積分 / 2点境界値問題 / Sturm-Liouvilleの固有値問題 / Poisson方程式
研究概要

Sinc関数近似に基づく数値計算法,とくに,二重指数関数型変数変換を用いた方法を開発することが本研究の目的である.以下のような成果を得た.
1.二重指数関数型変数変数変換に基づく数値不定積分法を開発した.これまで,Sinc関数近似に基づく数値不定積分法として,KearfottやHaberによるものが知られているが,いずれも,いわゆる一重指数関数型変数変換を用いるものである.我々は,二重指数関数型変数変数変換を用いる方法を開発し,この方法が有効となる条件を明確にした.一重指数関数型変数変数変換を用いた場合,誤差のオーダはexp(-c√<n>)(n:標本点数)で与えられることが知られているが,二重指数関数型変数変換を用いた場合,誤差のオーダはexp(-c'n/log n)で与えられる.
2.2点境界値問題に対する二重指数関数型変数変数変換を用いるSinc-Galerkin法を開発した.従来の一重指数関数型変数変数変換を用いた場合,誤差のオーダはexp(-c√<n>)(n:基底関数の個数)で与えられることが知られているが,二重指数関数型変数変換を用いた場合,誤差のオーダはexp(-c'n/log n)で与えられる.
3.Sturm-Liouville固有値問題に対する二重指数関数型変数変数変換を用いるSinc-Colocation法を開発した.従来の一重指数関数型変数変数変換を用いた場合,誤差のオーダはexp(-c√<n>)(n:基底関数の個数)で与えられることが知られているが,二重指数関数型変数変換を用いた場合,誤差のオーダはexp(-c'n/log n)で与えられる.
4.扇状領域上のPoisson方程式に対する二重指数関数型変数変数変換に基づく3つの数値解法(スペクトル法)を開発した。一つ目はSinc関数を用いるもの,二つ目はLegendre多項式を用いるもの,最後はChebyshev多項式を用いるものである.誤差のオーダはexp(-c√<n>/log n)(n:基底関数の個数)で与えられる.

  • 研究成果

    (12件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (12件)

  • [文献書誌] M.Mori, M.Sugihara: "The double exponential transformation in numerical analysis"Journal of Computational and Applied Mathematics. 127. 287-296 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Mori: "Optimality of the double exponential transformation in numerical analysis"Sugaku Expositions. 14. 103-123 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Narathip, 杉浦洋: "扇形領域におけるPoisson方程式に対するCosine-Chebyshev-Galerkin法"日本応用数理学会論文誌. 11. 133-146 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] T.Narathip, 杉浦洋: "扇形領域におけるPoisson方程式に対するLegendre-Galerkin法"日本応用数理学会論文誌. 11. 27-40 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Sugihara: "Near-optimality of the Sinc approxoimation"Mathematics of Computation. (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M.Sugihara: "The double exponential transformation in the Sinc-collocation method for two-Point boundary value ptrobloms"Journal of Computational and Applied Mathematics. (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] M. Mori and M. Sugihara: "The double exponential transformation in numerical analysis"Journal of Computational and Applied Mathematics. 127. 287-296 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Mori: "Oprimality of the double exponential transformation in rumerical analysis"Sugaku Expositions. 14. 103-123 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T. Narathip and H. Sugiura: "Legendre-Galerkin Method for Poisson Equation on a Fan-Shaped Domain(Japanese)"Transaction of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics. 11. 27-40 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] T Narathip and H. Sugiura: "Cosine-Chebyshev-Galerkin Method for Poisson Equation on a Fan-Shaped Domain (Japanese)"Transaction of the Japan Society for Industrial and Applied Mathematics. 11. 133-146 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M. Sugihara: "Near-optimality of the Sinc approximation"Mathematics of Computation. (to appear).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] M Sugihara: "The double exponential transformation in the Sinc-collocation method for two-point boundary value problems"Journal of Computational and Applied Mathematics. (to appear).

    • 説明
      「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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