• 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

2022 年度 実績報告書

双曲型偏微分方程式に対する解の精度保証付き数値計算理論の研究

研究課題

研究課題/領域番号 18K13453
研究機関筑波大学

研究代表者

高安 亮紀  筑波大学, システム情報系, 助教 (60707743)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
キーワード双曲型偏微分方程式 / 放物型偏微分方程式 / 分散型偏微分方程式 / 零点探索問題 / 簡易ニュートン写像 / 発展作用素
研究実績の概要

本年度は、双曲型偏微分方程式に対する解の精度保証付き数値計算の基盤となる本研究課題において確立したスペクトル法による非線形偏微分方程式に対する解の精度保証付き数値計算方法を、より一般的なクラスの時間発展する非線形偏微分方程式(時間発展方程式)へ適用した統一的な理論構築に従事した。この理論は本研究課題で対象としている(非線形)双曲型・分散型偏微分方程式にとどまらず複素数値非線形熱方程式のような放物型偏微分方程式や流体・化学反応・材料化学などの数理モデルとして現れるさまざまな時間発展方程式に統一的に応用できる。より具体的には時間発展方程式のCauchy問題を適切な関数空間上に定義される写像の零点として考え、関数空間上における零点探索問題を考える。写像の零点として解を解釈することで、これまでの簡易ニュートン写像によるアプローチをより簡明に解釈することができるようになり、近似解における線形化作用素の逆作用素の定義に発展作用素の生成理論が利用できる。そして最終的に縮小写像の原理に基づく解の数値検証が可能になった。このように、これまでの精度保証付き数値計算理論が一つに集約し、今後、統一的なアプローチとして様々な問題を解決できると期待される。

  • 研究成果

    (20件)

すべて 2023 2022 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 3件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 4件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 2件、 招待講演 2件)

  • [国際共同研究] McGill University(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      McGill University
  • [国際共同研究] Boston University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Boston University
  • [雑誌論文] Saddle-Type Blow-Up Solutions with Computer-Assisted Proofs: Validation and Extraction of Global Nature2023

    • 著者名/発表者名
      Lessard Jean-Philippe、Matsue Kaname、Takayasu Akitoshi
    • 雑誌名

      Journal of Nonlinear Science

      巻: 33 ページ: 46~46

    • DOI

      10.1007/s00332-023-09900-6

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Singularities and heteroclinic connections in complex-valued evolutionary equations with a quadratic nonlinearity2022

    • 著者名/発表者名
      Jaquette Jonathan、Lessard Jean-Philippe、Takayasu Akitoshi
    • 雑誌名

      Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation

      巻: 107 ページ: 106188~106188

    • DOI

      10.1016/j.cnsns.2021.106188

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Rigorous numerics for nonlinear heat equations in the complex plane of time2022

    • 著者名/発表者名
      Takayasu Akitoshi、Lessard Jean-Philippe、Jaquette Jonathan、Okamoto Hisashi
    • 雑誌名

      Numerische Mathematik

      巻: 151 ページ: 693~750

    • DOI

      10.1007/s00211-022-01291-2

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Complex moment-based methods for differential eigenvalue problems2022

    • 著者名/発表者名
      Imakura Akira、Morikuni Keiichi、Takayasu Akitoshi
    • 雑誌名

      Numerical Algorithms

      巻: 92 ページ: 693~721

    • DOI

      10.1007/s11075-022-01456-y

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 常微分方程式の爆発解の漸近展開と無限遠ダイナミクス2023

    • 著者名/発表者名
      松江要, 落合啓之, 小谷久寿, 高安亮紀
    • 学会等名
      日本数学会2023年度年会
  • [学会発表] あるK3曲面族についてのPicard-Fuchs微分方程式のモノドロミーに対する精度保証付き数値計算2023

    • 著者名/発表者名
      石毛利昌, 高安亮紀
    • 学会等名
      日本数学会2023年度年会
  • [学会発表] ジブロック共重合体モデルの厳密な数値求積法2023

    • 著者名/発表者名
      高安亮紀, Gabriel W. Duchesne, Jean-Philippe Lessard
    • 学会等名
      日本応用数理学会 第19回 研究部会連合発表会
  • [学会発表] 精度保証付き数値計算の実装環境の現状 - MATLAB, Julia, C++ -2023

    • 著者名/発表者名
      高安亮紀
    • 学会等名
      第1回区間解析研究会
  • [学会発表] 常微分方程式の爆発解の漸近展開と無限遠ダイナミクスの対応2022

    • 著者名/発表者名
      松江要, 落合啓之, 小谷久寿, 高安亮紀
    • 学会等名
      2022年度応用数学合同研究集会
  • [学会発表] 半群理論に基づく一般的な時間発展方程式に対する厳密な数値求積法2022

    • 著者名/発表者名
      高安亮紀, Gabriel W. Duchesne, Jean-Philippe Lessar
    • 学会等名
      2022年度応用数学合同研究集会
  • [学会発表] 無限次元固有値問題に対する複素モーメント型解法とその性能評価2022

    • 著者名/発表者名
      今倉暁, 保國惠一, 高安亮紀
    • 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34回研究会
  • [学会発表] 遅延Duffing方程式の結合系の完全同期解に対する精度保証付き数値計算2022

    • 著者名/発表者名
      高橋和暉, 高安亮紀
    • 学会等名
      RIMS 共同研究(公開型)時間遅れ系と数理科学:理論と応用の新たな展開に向けて
  • [学会発表] 時間発展方程式に対する厳密な数値求積法の最近の進展2022

    • 著者名/発表者名
      高安亮紀
    • 学会等名
      RIMS 共同研究(公開型)数値解析が拓く次世代情報社会~エッジから富岳まで~
    • 招待講演
  • [学会発表] A general approach for rigorously integrating PDEs using semigroup theory2022

    • 著者名/発表者名
      Akitoshi Takayasu
    • 学会等名
      CRM Applied Mathematics Seminars
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 一般化エルミート固有値問題に対するRayleigh-Ritz版の周回積分型精度保証付き部分固有対計算2022

    • 著者名/発表者名
      今倉暁, 保國惠一, 高安亮紀
    • 学会等名
      日本応用数理学会2022年度年会
  • [学会発表] 遅延Duffing方程式の結合系に対する同期解の精度保証付き数値計算2022

    • 著者名/発表者名
      高橋和暉, 高安亮紀
    • 学会等名
      日本応用数理学会2022年度年会
  • [学会発表] Chebyshev補間の最大値最小値の精度保証付き数値計算2022

    • 著者名/発表者名
      近藤慎佑, 高安亮紀
    • 学会等名
      日本応用数理学会2022年度年会
  • [学会発表] Rigorous integrator for higher spatial dimensional PDEs2022

    • 著者名/発表者名
      Akitoshi Takayasu, Jean-Philippe Lessard
    • 学会等名
      SIAM Conference on Nonlinear Waves and Coherent Structures (NWCS22)
    • 国際学会

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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