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2023 年度 実施状況報告書

新たなる凸性を用いた曲率の特徴抽出と深化ー幾何解析への応用を目指してー

研究課題

研究課題/領域番号 19K03494
研究機関東京都立大学

研究代表者

高津 飛鳥  東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (90623554)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2025-03-31
キーワード最適輸送 / 熱流
研究実績の概要

北川潤氏(ミシガン州立大学)との共同研究を進め、(p,q)-Monge--Kantorovich 距離関数に関する二編のプレプリントを著した。
p-Monge--Kantorovich 距離関数(p-Wasserstein 距離関数とも呼ばれる)は、完備可分な距離空間上のp次モーメントが有限な確率測度のなす空間上の距離関数であり、変分問題を介して定義される。近年、Monge--Kantorovich 距離関数は応用分野で活発に適用されているが、計算コストの高さが問題となる。そこで計算コストを減らすために、ユークリッド空間上のp次モーメントが有限な確率測度のなす空間に p-sliced Wasserstein 距離関数や max--sliced Wasserstein 距離関数が導入された。これは射影と球面上の積分(より正確にはラドン変換)を介して定義される。また、実用上は球面上の積分ではなく、球面の有限個の代表点による近似値が扱われる。北川氏との共同研究ではsliced Wasserstein 距離関数含む距離関数の族である(p,q)-Monge--Kantorovich 距離関数を定義した。そして1つのプレプリントでは、p次モーメントが有限なユークリッド空間上の2つの確率測度に対し、有限個の代表点による近似値が(p,q)-Monge--Kantorovich 距離に収束することを示し、その収束率を評価した。また、他のプレプリントでは、(p,q)-Monge--Kantorovich 距離関数の幾何構造を調べ、とくに測地性が失われることを示した。そして測地性を回復するために測地空間への埋め込み写像を構成した。
また、昨年に引き続き、熱流に関する幾何解析、とくに形状保存則に関する解析を石毛和弘氏(東京大学)とPaolo Salani 氏(フィレンツェ大学)とともに進めた。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

(p,q)-Monge--Kantorovich 距離関数という確率測度空間上の新しい幾何構造を導いたことにより、リッチ曲率の新しい特業づけが得られることが期待できる。一方で、エントロピーとの関連性は不明であり、滞っている面がある。

今後の研究の推進方策

研究実績の概要で述べたように、(p,q)-Monge--Kantorovich 距離関数という確率測度空間上の新しい距離関数を定義した。今後はこの距離関数の幾何構造を解析し、この距離関数に対するエントロピーの凸性とリッチ曲率の関係を考察する。具体的には、エントロピーの勾配流の振る舞いを、リッチ曲率を用いて描写することを目指す。

次年度使用額が生じた理由

海外出張において、航空券の料金に大きな変動があり、誤差が生じたため。

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2024 2023 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件) 備考 (1件)

  • [国際共同研究] Universita degli Studi di Firenze(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Universita degli Studi di Firenze
  • [国際共同研究] Michigan State University(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Michigan State University
  • [雑誌論文] Spectral convergence of high-dimensional spheres to Gaussian spaces2023

    • 著者名/発表者名
      Takatsu Asuka
    • 雑誌名

      Journal of Spectral Theory

      巻: 12 ページ: 1317~1346

    • DOI

      10.4171/JST/424

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Non-preservation of concavity properties by the Dirichlet heat flow on Riemannian manifolds2024

    • 著者名/発表者名
      Asuka TAKATSU
    • 学会等名
      MATRIX-RIMS Tandem Workshop:Evolutionary Partial Differential Equations and Applications
    • 招待講演
  • [学会発表] 星状集合とCpapacitary問題2023

    • 著者名/発表者名
      高津飛鳥
    • 学会等名
      日本数学会2023年度秋季総合分科会
  • [学会発表] Sliced Monge--Kantorovich 距離の幾何学的性質2023

    • 著者名/発表者名
      高津飛鳥
    • 学会等名
      日本数学会2023年度秋季総合分科会
  • [学会発表] Riemannian starshape and capacitary problems2023

    • 著者名/発表者名
      Asuka TAKATSU
    • 学会等名
      EURO-JAPANESE Conference on Nonlinear Diffusions
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geometry of sliced/disintegrated Monge--Kantorovich metrics2023

    • 著者名/発表者名
      Asuka TAKTATSU
    • 学会等名
      Magnitude 2023
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Asuka TAKATSU's Home Page

    • URL

      https://sites.google.com/site/asukatakatsu

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公開日: 2024-12-25  

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