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2017 年度 実績報告書

動的システムの分岐過程への数値誤差の依存性解析と新規解適合スキームの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K04751
研究機関金沢大学

研究代表者

畑上 到  金沢大学, 電子情報学系, 教授 (50218476)

研究分担者 長山 雅晴  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (20314289)
税所 康正  広島大学, 工学研究科, 准教授 (70195973)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
キーワードランダムネス / 反応拡散方程式 / フィッツフーー南雲モデル / 安定度評価 / ファンデルポール方程式
研究実績の概要

平成29年度は28年度に引き続き,反応拡散方程式系のフィッツフーー南雲モデルを取り上げ,複数の空間的に得られた不均一な定常解が共存する場合に,それらの安定度の差を評価する目的で解析考察した.すなわち,ランダムネスの大きさをパラメータとして数値実験を行うことにより,ある安定状態から別の安定状態へ遷移する過程において,相対的な安定度を加えたランダムネスの大きさで評価することができた.またこれらの遷移過程においては障壁が存在し,ランダムネスの大きさによっては複数の状態間を空間的に不規則に遷移する現象が見られることも示すことができ,障壁の高さを評価するスキームの開発への糸口を与えた.これらの結果については29年度中に査読付き論文誌に掲載済みである.
さらに,28年度までは流入なしの境界条件のみの解析であったが,29年度は周期境界条件を採用した解析を行った.これにより,自由度の高い状態での均一・不均一のより複雑な解パターンを得ることに成功した.特に,二つの均一パターンが接触する境界の形状において,単純で対称的な直線的なものだけでなく,複雑な結合状態を示し,さらに非定常的に移動するものが存在し,それらが物理パラメータの領域によって安定度が異なることを示した.これらの不均一な解パターンにおいても,同様のランダムネスをパラメータとする数値実験により,その安定度の評価と障壁の高さの評価を行い,興味ある知見を得た.これらの結果については29年度中に口頭発表を行った.
また29年度では,新たなモデルとして,亜臨界分岐を有するファンデルポール方程式を取り上げ,界面の移動に対するランダムネスの寄与について考察し,不均一解パターンの界面の安定性に対してランダムなノイズが影響を与えていることがわかった.これらの結果については29年度中に口頭発表を行った他,査読付き論文誌に掲載済みである.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Study on Change of Stability Levels of Coexisting Multiple Solutions in Nonlinear PDE System2017

    • 著者名/発表者名
      I.Hataue
    • 雑誌名

      Information

      巻: 20 ページ: 5499-5508

    • 査読あり
  • [学会発表] 2次元 FitzHugh-Nagumo モデルにおける空間的に共存する動的パターンの遷移過程について2018

    • 著者名/発表者名
      畑上到
    • 学会等名
      日本応用数理学会 環瀬戸内応用数理研究部会第21回シンポジウム
  • [学会発表] Dependence of numerical solutions of nonlinear PDE on forcibly added randomness2017

    • 著者名/発表者名
      I.Hataue
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Fuzzy Systems and Data Mining
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複数の解が共存する非線型偏微分方程式系の空間構造へのランダムノイズの影響2017

    • 著者名/発表者名
      畑上到
    • 学会等名
      第64回理論応用力学講演会
  • [学会発表] チッチゼミの孵化生態について2017

    • 著者名/発表者名
      税所康正
    • 学会等名
      日本昆虫学会第77回大会
  • [学会発表] OHラジカルの収量(G値)のLET依存性に関する数理モデル2017

    • 著者名/発表者名
      税所康正,伊藤敦
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第60回大会

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公開日: 2018-12-17  

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