• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2009 年度 研究成果報告書

精度保証付き数値計算学の確立

研究課題

  • PDF
研究課題/領域番号 17002012
研究種目

特別推進研究

配分区分補助金
審査区分 理工系
工学
研究機関早稲田大学

研究代表者

大石 進一  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (20139512)

連携研究者 中尾 充宏  九州大学, 数理学研究院, 教授 (10136418)
西田 孝明  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (70026110)
柴田 良弘  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (50114088)
山本 野人  電気通信大学, 電気通信学部, 教授 (30210545)
渡部 善隆  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 准教授 (90243972)
研究期間 (年度) 2005 – 2009
キーワード数値解析 / 数値計算 / 非線形方程式 / 情報数理 / アルゴリズム
研究概要

偏微分方程式や線型方程式等において,計算機を用いて数値的に得られた近似解に対し,その誤差限界も定量的に計算機で与える精度保証付き数値計算の研究を推進した.ベクトルの総和や内積を計算する問題は科学技術計算の基本であるが,この問題に対して精度が数学的厳密に保証された結果を返す世界最高速のアルゴリズムを開発した.このアルゴリズムは,応用として,スパース行列に関する計算や計算幾何学にも波及した.また,偏微分方程式の解の存在証明,一意性の証明及び近似解の精度保証を行う多くの有用な方式を開発することに成功した.

  • 研究成果

    (53件)

すべて 2010 2009 2008 2007 2006 2005

すべて 雑誌論文 (36件) (うち査読あり 36件) 学会発表 (17件)

  • [雑誌論文] Fast Verified Solutions of Linear Systems2009

    • 著者名/発表者名
      T. Ogita, S. Oishi
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 26:2

      ページ: 169-190

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Adaptive and Efficient Algorithm for 2D Orientation Problem2009

    • 著者名/発表者名
      K. Ozaki, T. Ogita, S.M. Rump, S. Oishi
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 26:2

      ページ: 215-231

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Iterative Refinement for Ill-conditioned Linear Systems2009

    • 著者名/発表者名
      S. Oishi, T. Ogita, S.M. Rump
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 26:2

      ページ: 465-476

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Existence Proof of Five Solutions for Certain Two-Transistor Circuit Equations2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakaya, T. Nishi, S. Oishi, M. Claus
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 26:2

      ページ: 327-336

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Application of Taylor Models to the Nakao Method on ODEs2009

    • 著者名/発表者名
      N. Yamamoto, T. Komori
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 26:2

      ページ: 365-392

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical Verification Method of Solutions for Elliptic Equations and Its Application to2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe, M.T. Nakao
    • 雑誌名

      the Rayleigh-Be'nard Problem, Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 26:2

      ページ: 443-463

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Numerical Verification Method for Two-Coupled Elliptic Partial Differential Equations2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 26:2

      ページ: 233-247

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Computer assisted proofs of bifurcating solutions for nonlinear heat convection problems2009

    • 著者名/発表者名
      M.T. Nakao, Y. Watanabe, N. Yamamoto, T. Nishida, M. Kim
    • 雑誌名

      Journal of Scientific Computing 10

      ページ: 1-18

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Pattern formations in heat convection problems, Chinese Annals of Mathematics2009

    • 著者名/発表者名
      T. Nishida, Y. Teramoto
    • 雑誌名

      Ser. B 30:6

      ページ: 769-784

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bifurcation theorems for the model system of Benard-Marangoni convection2009

    • 著者名/発表者名
      T. Nishida, Y. Teramoto
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Fluid Mechanics 11:3

      ページ: 383-406

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On a resolvent estimate of the Stokes system in a half-space arising from a free boundary problem for the Navier-Stokes equations2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibata, S. Shimizu
    • 雑誌名

      Math. Nachr 282:3

      ページ: 482-499

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the L2 a priori error estimates to the finite element solution of elliptic problems with singular adjoint operator2009

    • 著者名/発表者名
      T. Kinoshita, K. Hashimoto, M.T. Nakao
    • 雑誌名

      Numerical Functional Analysis and Optimization 30

      ページ: 289-305

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tight Enclosures of Solutions of Linear Systems2009

    • 著者名/発表者名
      T. Ogita, S. Oishi
    • 雑誌名

      International Series of Numerical Mathematics 157

      ページ: 167-178

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Parallel Algorithm for Accurate Dot Product2008

    • 著者名/発表者名
      N. Yamanaka, T. Ogita, S.M. Rump, S. Oishi
    • 雑誌名

      Parallel Computing 34:6-8

      ページ: 392-410

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accurate Floating-Point Summation Part I: Faithful Rounding2008

    • 著者名/発表者名
      S.M. Rump, T. Ogita, S. Oishi
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Scientific Computing 31:1

      ページ: 189-224

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accurate Floating-Point Summation Part II: Sign2008

    • 著者名/発表者名
      S.M. Rump, T. Ogita, S. Oishi
    • 雑誌名

      K-fold Faithful and Rounding to Nearest, SIAM Journal on Scientific Computing 31:2

      ページ: 1269-1302

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Guaranteed error bounds of finite element approximations for non-coercive elliptic problems and its applications2008

    • 著者名/発表者名
      M.T. Nakao, K. Hashimoto
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 218:1

      ページ: 106-115

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Oseen semigroup with rotating effect, Functional Analysis and Evolution Equations2008

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibata, H. Amann, W. Arendt, M. Hieber, F., Neubrander, S. Nicaise, J. von Below (eds)
    • 雑誌名

      The Gunter Lumer Volume

      ページ: 595-611

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A numerical verification method of bifurcating solutions for 3-dimensional Rayleigh-Benard problems2008

    • 著者名/発表者名
      M. Kim, M.T. Nakao, Y. Watanabe, T. Nishida
    • 雑誌名

      Numerische Mathematik 111

      ページ: 389-406

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Method of Obtaining Verified Solutions for Linear Systems Suited for Java2007

    • 著者名/発表者名
      K. Ozaki, T. Ogita, S. Miyajima, S. Oishi, S.M. Rump
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 199:2

      ページ: 337-344

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convergence of Rump's Method for Inverting Arbitrarily Ill-conditioned Matrices2007

    • 著者名/発表者名
      S. Oishi, K. Tanabe, T. Ogita, S.M. Rump
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 205:1

      ページ: 533-544

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical verification of stationary solutions for Navier-Stokes problems2007

    • 著者名/発表者名
      K. Nagatou, K. Hashimoto, M.T. Nakao
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 199

      ページ: 424-431

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Numerical method for verifying the existence and local uniqueness of a double turning point for a radially symmetric solution of the perturbed Gelfand equation2007

    • 著者名/発表者名
      T. Minamoto, M.T. Nakao
    • 雑誌名

      Journal of Computational and Applied Mathematics 202

      ページ: 177-185

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Decay properties of the Stokes semigroup in exterior domains with Neumann condition2007

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibata, S. Shimizu
    • 雑誌名

      Journal of the Mathematical Society of Japan 59

      ページ: 1-35

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Mathematical Theory for Numerical Treatment of Nonlinear Two-Point Boundary Value Problems2006

    • 著者名/発表者名
      T. Yamamoto, S. Oishi
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics 23:1

      ページ: 31-62

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実対称行列の各固有対の精度保証付き数値計算法2006

    • 著者名/発表者名
      宮島信也, 荻田武史, 大石進一
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 16:4

      ページ: 535-552

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 点と平面との位置関係を判定する高速かつロバストなアルゴリズム2006

    • 著者名/発表者名
      尾崎克久, 荻田武史, S.M. Rump, 大石 進一
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 16:4

      ページ: 553-562

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 高精度内積計算アルゴリズムを用いた連立一次方程式の精度保証付き数値計算法2006

    • 著者名/発表者名
      大石進一, 荻田武史, 太田貴久
    • 雑誌名

      シミュレーション 25:5

      ページ: 170-178

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 連立一次方程式のメモリ量を低減した精度保証付き数値計算法2006

    • 著者名/発表者名
      荻田武史, 大石進一
    • 雑誌名

      シミュレーション 25:5

      ページ: 179-184

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 悪条件連立一次方程式の精度保証付き数値計算法2005

    • 著者名/発表者名
      太田貴久, 荻田武史, S.M. Rump, 大石 進一
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 15:3

      ページ: 269-287

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Accurate Sum and Dot Product2005

    • 著者名/発表者名
      T. Ogita, S.M. Rump, S. Oishi
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Scientific Computing 26:6

      ページ: 1955-1988

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 実対称行列の各固有値に対する精度保証付き数値計算法2005

    • 著者名/発表者名
      宮島信也, 荻田武史, 大石進一
    • 雑誌名

      日本応用数理学会論文誌 15:3

      ページ: 253-268

    • 査読あり
  • [雑誌論文] 大規模連立一次方程式のための高速精度保証法2005

    • 著者名/発表者名
      荻田武史, 大石進一
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:数理モデル化と応用 46

      ページ: 10-18

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Stokes and Navier-Stokes equation in a perturbed half-space Advances2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibata, T. Kubo
    • 雑誌名

      in Differential Equations 10:6

      ページ: 695-720

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Stokes and Navier-Stokes flows in a perturbed half space2005

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibata, T. Kubo
    • 雑誌名

      Regularity and other aspects of the Navier-Stokes equations, Banach Center Publications 70

      ページ: 157-167

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Hopf bifurcation in viscous incompressible flow down an inclined plane2005

    • 著者名/発表者名
      T. Nishida, Y. Teramoto, H. Yoshihara
    • 雑誌名

      J. Math. Fluid Mechanics Vol.7

      ページ: 29-71

    • 査読あり
  • [学会発表] 常微分方程式の精度保証付き計算の技法と利用法2010

    • 著者名/発表者名
      山本野人
    • 学会等名
      天体力学n体力学研究会
    • 発表場所
      千葉大学
    • 年月日
      2010-03-19
  • [学会発表] Error free transformations of floating point numbers and its applications to constructing error free algorithms2009

    • 著者名/発表者名
      S. Oishi
    • 学会等名
      Symbolic Numeric Computation (SNC 2009)
    • 発表場所
      Kyoto, Japan
    • 年月日
      20090803-20090805
  • [学会発表] Numerical existence theorem for solutions of fixed point type equations and its applications2009

    • 著者名/発表者名
      S. Oishi
    • 学会等名
      International Conference on Engineering and Computational Mathematics (ECM2009)
    • 発表場所
      The Hong-Kong Polytechnic University, Hong-Kong
    • 年月日
      20090527-20090529
  • [学会発表] An eigenvalue excluding method for the Orr-Sommerfeld problem2009

    • 著者名/発表者名
      Y. Watanabe
    • 学会等名
      International Conference on Engineering and Computational Mathematics (ECM2009)
    • 発表場所
      The Hong Kong Polytechnic University, Hong Kong, China
    • 年月日
      20090527-20090529
  • [学会発表] 精度保証付き数値計算と多倍長演算2009

    • 著者名/発表者名
      山本野人
    • 学会等名
      デジタル解析学セミナー
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2009-10-19
  • [学会発表] Maxwell方程式によるナノ領域電磁界計算の精度保証2009

    • 著者名/発表者名
      大石進一
    • 学会等名
      2009年春季第56回応用物理学関係連合講演会(シンポジウム:ナノフォトニクスにおけるナノ加工の最前線と理論基盤)
    • 発表場所
      筑波大学
    • 年月日
      2009-03-30
  • [学会発表] (Waseda Univ. /JST): Accurate and Fast Sum of Floating Point Numbers and Applications to Verification Algorithms2008

    • 著者名/発表者名
      S. Oishi
    • 学会等名
      The 13th GAMM - IMACS International Symposium on Scientific Computing, Computer Arithmetic and Verified Numerical Computations
    • 発表場所
      The University of Texas at El Paso
    • 年月日
      20080929-20081003
  • [学会発表] On resolvent problems for generalized Stokes equation arising from free boundary problem, International Conference on Parabolic and Navier-Stokes Equations 20082008

    • 著者名/発表者名
      Y. Shibata
    • 学会等名
      Banach center
    • 発表場所
      porland
    • 年月日
      20080901-20080905
  • [学会発表] Iterative Refinement for Ill-Conditioned Linear Systems2008

    • 著者名/発表者名
      S. Oishi
    • 学会等名
      International Workshop on Numerical Validation in Current Hardware Architectures at Dagstuhl Seminar
    • 発表場所
      Germany
    • 年月日
      20080107-20080111
  • [学会発表] Pattern formations in heat convection problems, Parabolic and Navier-Stokes Equations2008

    • 著者名/発表者名
      T. Nishida
    • 学会等名
      Banach Center
    • 発表場所
      Bedlewo, Poland
    • 年月日
      2008-09-04
  • [学会発表] Some remarks on the Aubin-Nitsche trick of FEM solutions for elliptic problems with singular adjoint operator2008

    • 著者名/発表者名
      M.T. Nakao
    • 学会等名
      6th International Conference on Scientific Computing and Applications(SCA2008), Pusan National University
    • 発表場所
      Busan, Korea
    • 年月日
      2008-06-03
  • [学会発表] 高速で高精度な浮動小数点数の内積計算法と精度保証付き数値計算2008

    • 著者名/発表者名
      大石進一
    • 学会等名
      日本数学会(企画特別講演)
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2008-03-22
  • [学会発表] Fast and Accurate Dot Product Algorithm and its Applications to Verified Numerical Computation2007

    • 著者名/発表者名
      S. Oishi
    • 学会等名
      The 3rd East Asia SIAM Conference
    • 発表場所
      Xiamen, China
    • 年月日
      20071102-20071105
  • [学会発表] Numerical Uniqueness and Existence Theorem for Solution of Lippmann-Schwinger Equation2007

    • 著者名/発表者名
      S. Oishi
    • 学会等名
      九州大学数理学府21世紀COEシンポジウム特別講演
    • 年月日
      20071001-20071004
  • [学会発表] 疎連立一次方程式の解の反復解法を用いた数値的精度保証法2005

    • 著者名/発表者名
      大石進一
    • 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9回シンポジウム
    • 年月日
      2005-11-12
  • [学会発表] Numerical Verification for Solutions of Linear Systems, Algebraic and Numerical Algorithms and Computer-assisted Proofs2005

    • 著者名/発表者名
      S. Oishi
    • 学会等名
      Dagstuhl Seminar
    • 発表場所
      Dagstuhl, Germany
    • 年月日
      2005-09-29
  • [学会発表] 数値線形計算の精度保証に関する最新の発展-任意に精度を変更でき、大規模な問題を扱え、高速に計算するには-2005

    • 著者名/発表者名
      大石進一
    • 学会等名
      力学系の研究-トポロジーと計算機による新展開
    • 発表場所
      京大数理解析研究所
    • 年月日
      2005-06-22

URL: 

公開日: 2011-06-18   更新日: 2016-04-21  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi