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2021 年度 実績報告書

遅延微分方程式より生ずる非線形固有値問題の解に対する精度保証付き数値計算法の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K05270
研究機関岩手大学

研究代表者

宮島 信也  岩手大学, 理工学部, 教授 (20367072)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2022-03-31
キーワード精度保証付き数値計算
研究実績の概要

理工学においては,現象を理解するために数理モデルが作られ,これらのモデルを解くことによって,未知の現象の予測や新たな工学的製品の設計等が可能となる.これらのモデルは解析的な手法で解くことが困難であるため,計算機を用いた数値計算により解かれることが多い.

計算機を用いた数値計算では,その計算は正確には行われない.四則演算の結果はその都度有限桁に近似され,極限を含む無限演算は全て有限演算に近似される.計算結果から正しい結論を得るためには,計算結果の誤差評価を行って,厳密解の存在範囲を確定する必要がある.これを行う方法が精度保証付き数値計算法であり,従来の数値計算の枠組みでは近似解を求める道具であった計算機を用いて厳密解をも捉えることを可能にする.

遅延微分方程式より生ずる非線形固有値問題の解に対する精度保証付き数値計算法を構築する中で得られた知見を活かして,令和3年度に,行列ミッタクレフラー関数,既約非負行列のペロンベクトル,行列の実数乗に対する精度保証付き数値計算法を構築した.この方法についてまとめた論文が令和3年度内に国際学術誌に掲載された.

  • 研究成果

    (17件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Computing enclosures for the matrix Mittag-Leffler function2021

    • 著者名/発表者名
      Shinya Miyajima
    • 雑誌名

      Journal of Scientific Computing

      巻: 87 ページ: -

    • DOI

      10.1007/s10915-021-01447-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast verification for the Perron pair of an irreducible nonnegative matrix2021

    • 著者名/発表者名
      Shinya Miyajima
    • 雑誌名

      The Electronic Journal of Linear Algebra

      巻: 37 ページ: 402-415

    • DOI

      10.13001/ela.2021.5181

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Verified computation of real powers of matrices2021

    • 著者名/発表者名
      Shinya Miyajima
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics

      巻: 391 ページ: -

    • DOI

      10.1016/j.cam.2021.113431

    • 査読あり
  • [学会発表] クロネッカー構造をもつ大規模行列の実数乗とベクトルの積に対する精度保証付き数値計算2022

    • 著者名/発表者名
      宮島信也
    • 学会等名
      岐阜数理科学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] クロネッカー構造をもつ大規模行列の実数乗とベクトルの積に対する高速な精度保証付き数値計算法2022

    • 著者名/発表者名
      宮島信也
    • 学会等名
      日本応用数理学会研究部会連合発表会
  • [学会発表] 数値ジョルダン分解に基づく行列余弦関数の精度保証付き数値計算2022

    • 著者名/発表者名
      佐藤大, 宮島信也
    • 学会等名
      日本応用数理学会研究部会連合発表会
  • [学会発表] 行列関数のトレースに対する高速な精度保証付き数値計算法2022

    • 著者名/発表者名
      黒田早紀, 宮島信也
    • 学会等名
      日本応用数理学会研究部会連合発表会
  • [学会発表] Self-validating numerical algorithms for the matrix Mittag-Leffler function2021

    • 著者名/発表者名
      Shinya Miyajima
    • 学会等名
      SIAM Conference on Applied Linear Algebra
    • 国際学会
  • [学会発表] Computing enclosure for matrix real powers2021

    • 著者名/発表者名
      Shinya Miyajima
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Scientific Computing, Computer Arithmetic, and Verified Numerical Computations
    • 国際学会
  • [学会発表] Verified bounds for matrix gamma function2021

    • 著者名/発表者名
      Shinya Miyajima
    • 学会等名
      The 19th International Symposium on Scientific Computing, Computer Arithmetic, and Verified Numerical Computations
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast verified computation for the minimal nonnegative solution to the nonsymmetric T-Riccati equation2021

    • 著者名/発表者名
      Shinya Miyajima
    • 学会等名
      The 19th International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast verification for Perron vectors of a kind of weakly irreducible nonnegative tensors2021

    • 著者名/発表者名
      Shinya Miyajima
    • 学会等名
      The 19th International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics
    • 国際学会
  • [学会発表] Fast enclosure for positive solutions to M-tensor multi-linear systems2021

    • 著者名/発表者名
      Shinya Miyajima
    • 学会等名
      The 19th International Conference of Numerical Analysis and Applied Mathematics
    • 国際学会
  • [学会発表] 精度保証付き数値計算とは何か - 行列の固有値を題材に -2021

    • 著者名/発表者名
      宮島信也
    • 学会等名
      北九州数理科学セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Fast validation for Perron vectors of a kind of weakly irreducible nonnegative tensors2021

    • 著者名/発表者名
      宮島信也
    • 学会等名
      日本応用数理学会2021年度年会
  • [学会発表] Fast verification for positive solutions to M-tensor multi-linear systems2021

    • 著者名/発表者名
      宮島信也
    • 学会等名
      日本応用数理学会2021年度年会
  • [学会発表] Fast computation of an interval containing the minimal nonnegative solution to the nonsymmetric T-Riccati equation2021

    • 著者名/発表者名
      宮島信也
    • 学会等名
      日本応用数理学会「行列・固有値問題の解法とその応用」研究部会 第32回研究会

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公開日: 2022-12-28  

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