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2012 年度 実績報告書

計算科学に現れる超大規模シフト線形方程式の高速・高精度解法に関する研究

研究課題

研究課題/領域番号 21760058
研究機関愛知県立大学

研究代表者

曽我部 知広  愛知県立大学, 情報科学部, 准教授 (30420368)

研究期間 (年度) 2009-04-01 – 2013-03-31
キーワード数値解析 / 線形方程式 / シフト線形方程式 / クリロフ部分空間法
研究概要

本研究では,素粒子物理学・物性物理学・最適化問題に共通して現れる複数の特殊な線形方程式(連立一次方程式)系である超大規模複素(非)対称シフト線形方程式の高速・高精度数値解法を開発することを目的とし,今年度(研究課題最終年度)は以下を行った.
1.当初予想されなかった研究であるシフト線形方程式の解ノルムの効率的計算法を論文にまとめ,投稿した.本成果は,特に球面制約上の二次計画問題における計算の効率化に繋がるものと期待される.なお,球面制約上の二次計画問題は,無制約最適化問題の著名な数値解法である信頼領域法の部分問題として現れるため,本研究成果の意義は高いと考えられる.
2.非対称シフト線形方程式の解法の論文が掲載された.具体的には非対称シフト線形方程式の解法であるRestarted Shifted GMRES法の改良版が提案された.本成果は,今後,素粒子物理学(格子QCD)への応用が期待される.
3.関連研究として特殊な線形方程式に関する論文が掲載された.具体的には,nearly pentadiagonal 行列と呼ばれる特殊な線形方程式の高速解法を提案した.この方程式は常微分方程式の境界値問題に現れるため,常微分方程式の数値解法への応用が期待される.
4.これまでに得られた成果の広報活動を行った.具体的にはシフト線形方程式の解法について,国際会議4th China-Japan-Korea Conference on Numerical Mathematicsにて招待講演を行った.

現在までの達成度 (区分)
理由

24年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

24年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2013 2012

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件) 学会発表 (1件) (うち招待講演 1件)

  • [雑誌論文] An efficient variant of the restarted shifted GMRES for solving shifted linear systems2013

    • 著者名/発表者名
      A. Imakura, T. Sogabe, and S.-L. Zhang
    • 雑誌名

      J. Math. Res. Appl.

      巻: 33 ページ: 127-141

    • DOI

      DOI:10.3770/j.issn:2095-2651.2013.02 .001

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A novel algorithm and its parallelization for solving nearlypenta-diagonal linear systems2013

    • 著者名/発表者名
      J. Jia and T. Sogabe
    • 雑誌名

      Int. J. Comput. Math.

      巻: 90 ページ: 435-444

    • DOI

      10.1080/00207160.2012.725845

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Solution of generalized shifted linear systems with complex symmetric matrices2012

    • 著者名/発表者名
      T. Sogabe, T. Hoshi, S.-L. Zhang, and T. Fujiwara
    • 雑誌名

      J. Comput. Phys.

      巻: 231 ページ: 5669-5684

    • DOI

      DOI:10.1016/j.jcp.2012.04.046

    • 査読あり
  • [学会発表] Numerical methods for generalized shifted linear systems2012

    • 著者名/発表者名
      T. Sogabe, T. Hoshi, S.-L. Zhang and T. Fujiwara
    • 学会等名
      4th China-Japan-Korea Conference on Numerical Mathematics
    • 発表場所
      ピアザ淡海(大津市)
    • 年月日
      20120825-20120828
    • 招待講演

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公開日: 2014-07-24  

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