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2002 年度 研究成果報告書概要

連立発展方程式の形式的可積分性の研究

研究課題

研究課題/領域番号 13640140
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関同志社大学

研究代表者

渡邊 芳英  同志社大学, 工学部, 教授 (50127742)

研究分担者 近藤 弘一  同志社大学, 工学部, 専任講師 (30314397)
梶原 健司  九州大学, 大学院・数理学研究院, 助教授 (40268115)
大宮 真弓  同志社大学, 工学部, 教授 (50035698)
研究期間 (年度) 2001 – 2002
キーワード発展方程式 / 形式的可積分性 / 強対称性 / 強保存則 / 数式処理 / ダルブー・ラメ方程式 / 離散パンルベ方程式 / 可解カオス
研究概要

・2元連立発展方程式であって,ソコロフとシャバートの意味で形式的に可積分なもの,すなわち強対称性と強保存則を許容するものを、数式処理システムREDUCEを用いて数え上げることが研究の目的である.しかし,このような問題を一般的な状況で考えることは非常に困難であるので,次のような仮定を設ける.(1)「時間発展は従属変数の空間変数に関する微分多項式で与えられ,さらにそのような微分多項式は微分に適当な重み(weight)を与えると,その重みに関する同次多項式となる」.さらに,仮定(2):「時間発展は,空間変数に関する最高階の導関数について定数係数線形である」を付けることにより,数え上げの計算は,ようやくわれわれの手の届く範囲の問題となる.本研究では4階の発展方程式で,上記の条件(1)と(2)を満たすものを特定の微分重みに対して数え上げることを行った.その計算はそのような仮定をしても尚膨大であり,まだ計算は完成していない.計算がほぼ終了しているのは微分重みが1の場合のみである.
・発展方程式の保存則を調べるには,従属変数とその空間微分で生成される微分多項式環における形式的変分解析の手法を用いる.このような微分多項式をゲルファント・ディキー変換すると対称多項式が得られ,保存則を調べるために重要なオイラー作用素の核を求める問題は,オイラー群とよばれる有限群の不変式を求めることに帰着する.そこで,一般の有限群の不変式環の生成元を求めるストルムフェルスのアルゴリズムを数式処理システムAsirに実装した.この実装結果を用いて保存則を調べるのは,今後の課題である.
・2次のダルブー・ラメ方程式のモノドロミー群を具体的に計算した.また,ダルブー・ラメポテンシャルのスペクトル保存性を詳しく調べた.また,そのようなポテンシャルの特異点の位置を具体的に計算する手法をあわせて確立した.
・離散パンルベ方程式にはアフィンワイル群が双有理的に作用する.特にq-パンルベIV方程式と呼ばれる離散パンルベ方程式について,その対称性がA^<(1)>_2型拡大アフィンワイル群であることを示し,さらに,この事実を拡張してA^<(1)>_<m-1>×A^<(1)>_<n-1>型のアフィンワイル群対称性をもつ離散力学系の階層を構成し,その階層がq-KP階層の簡約化により得られることを示した.
・二つの可解カオス系である,算術調和平均とアルゴリズムとウラム・ノイマン写像が行列式解をもつことを示した.

  • 研究成果

    (14件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (14件)

  • [文献書誌] 渡邊 芳英: "形式的に完全可積分な発展方程式の数え上げ"研究集会「Symplectic Geometryとその周辺」予稿集. 73-87 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 渡邊 芳英: "形式的に完全可積分な4階連立発展方程式の数え上げ"研究集会報告13ME-S4非線形波動現象の理論と応用. 202-208 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 渡邊 芳英: "Asirによる有限群の不変式環の生成元の計算"京都大学数理解析研究所講究録. 1295. 17-28 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Mayumi Ohmiya: "Darboux-Lame equation and isomonodromic deformation"Abstract and Applied Analysis. (印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "q-Painleve systems arising from q-KP hierarchy"Lett.Math.Phys.. 62. 259-268 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Koichi Kondo: "Determinantal solutions of solvable chaotic systems"J.Comp.Appl.Math.. 145. 361-372 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yoshihide Watanabe: "Enumeration of formally completely integrable evolution equations"Proceeding on the Symposium on Symplectic Geometry at Gifu Keizai Univ.. 73-87 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yoshihide Watanabe: "Enumeration of formally completely integrable systems of evolution equations of 4-th order"Report of RIAM Symposium. 13ME-S4. 202-208 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yoshihide Watanabe: "Calculation of generating invariants of finite groups with the computer algebra system Asir"RIMS kokyuroku, Kyoto. Univ.. Vol. 1295. 17-28 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Mayumi Ohmiya: "Darboux-Lame equation and isomonodromic deformation"Abstract and Applied Analysis. to be published.

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "Determinantal formulas for the Toda and discrete Toda equations"Funkcial. Ekvac.. Vol.44. 291-307 (2001)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "Discrete dynamical systems with W(A^<(1)>_<m-1> × A^<(1)>_<n-1>) symmetry"Lett. Math. Phys.. Vol. 60. 211-219 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Kenji Kajiwara: "q-Painleve systems arising from q-KP hierarchy"Lett. Math. Phys.. Vol. 62. 259-268 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Koichi Kondo: "Determinantal solutions of solvable chaotic systems"J. Comp. Appl. Math.. Vol. 145. 361-372 (2002)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2004-04-14  

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