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2018 年度 実績報告書

真軌道計算の展開: 非線形現象の解明と擬似乱数生成への応用

研究課題

研究課題/領域番号 15K00342
研究機関公立はこだて未来大学

研究代表者

斉藤 朝輝  公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (60344040)

研究分担者 田村 純一  津田塾大学, 数学・計算機科学研究所, 研究員 (90418905)
安富 真一  東邦大学, 理学部, 教授 (60230231)
山口 明宏  福岡工業大学, 情報工学部, 教授 (60281789)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード真軌道計算 / カオス / 非線形現象 / 擬似乱数 / 代数的数 / p進数 / 連分数 / Lagrangeの定理
研究実績の概要

この研究では,区分的線形写像を含む区分的1次分数写像の真軌道計算の応用として,カオス真軌道を使った擬似乱数生成器の構築と,関連する連分数の研究を主に行った.具体的には,次の研究を行った.1. 3次実代数的整数上のBernoulli写像の真軌道を使った擬似乱数生成器の構築.2. p=2進数体の2次代数的要素上のBernoulli写像の真軌道を使った擬似乱数生成器の構築.3. 1と2それぞれの擬似乱数生成器に関して,以下の意味で極めて良い性質を持つ初期点(シード)集合のクラスの特定.そのクラスに所属する初期点集合Iに関しては,Iに含まれる各要素が全て異なる代数体に所属する.その外にも,Iは,一様性,一般性,各要素の連分数展開の純周期性という性質をもつ.4. 虚2次代数的整数の集合のクラスで,同様の性質をもつものの特定.5. 真軌道を使った擬似乱数生成器を有限状態で近似する擬似乱数生成器の構築.6. p進数体の要素を連分数展開するためのアルゴリズムをいくつか構成し,それらが2次代数的要素に対してだけ周期的展開をあたえることを証明.7. 多次元p進連分数アルゴリズムの構築.8. サブスティテューションとRauzyフラクタルのp進世界への拡張,など.これらの成果は,国内外の会議や専門誌で発表済み,もしくは発表準備中である.特に,論文A. Saito, A. Yamaguchi, Pseudorandom number generator based on the Bernoulli map on cubic algebraic integers, Chaos 28, 103122 (2018)は,掲載されたChaos誌のFeatured Articleに選ばれ,また一般向けの紹介記事がAIP Scilightに掲載された.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Continued fraction algorithms and Lagrange's theorem in Q_p2019

    • 著者名/発表者名
      Asaki Saito, Jun-ichi Tamura, Shin-ichi Yasutomi
    • 雑誌名

      Commentarii Mathematici Universitatis Sancti Pauli

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multidimensional p-adic continued fraction algorithms2019

    • 著者名/発表者名
      Asaki Saito, Jun-ichi Tamura, Shin-ichi Yasutomi
    • 雑誌名

      Mathematics of Computation

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      10.1090/mcom/3458

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pseudorandom number generator based on the Bernoulli map on cubic algebraic integers2018

    • 著者名/発表者名
      Asaki Saito, Akihiro Yamaguchi
    • 雑誌名

      Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science

      巻: 28 ページ: 103122

    • DOI

      10.1063/1.5048115

    • 査読あり
  • [学会発表] An exact formula related to simultaneous approximations of p-adic numbers2019

    • 著者名/発表者名
      田村純一
    • 学会等名
      Workshop「数論とエルゴード理論」
  • [学会発表] Algebraic integers and pseudorandom number generation2018

    • 著者名/発表者名
      Asaki Saito
    • 学会等名
      Workshop on Fractal Geometry and Related Topics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 3次代数的整数上のカオス真軌道を利用した擬似乱数生成2018

    • 著者名/発表者名
      斉藤朝輝,山口明宏
    • 学会等名
      電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
  • [学会発表] C.elegansの歩行の調節と神経系のダイナミクス2018

    • 著者名/発表者名
      尾ヶ瀬拓哉,斉藤朝輝
    • 学会等名
      電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
  • [学会発表] Foundation of Rauzy fractals in the p-adic world2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Tamura
    • 学会等名
      Workshop on Fractal Geometry and Related Topics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Generation of a set of complex numbers satisfying certain Boolean inequality2018

    • 著者名/発表者名
      Jun-ichi Tamura
    • 学会等名
      Workshop on Fractal Geometry and Related Topics
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2019-12-27  

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