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2022 年度 実施状況報告書

非双曲型力学系の研究:数値解析と理論研究の協同

研究課題

研究課題/領域番号 21K03320
研究機関一橋大学

研究代表者

篠原 克寿  一橋大学, 大学院経営管理研究科, 准教授 (50740429)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2024-03-31
キーワード非双曲型力学系 / ヘテロ次元サイクル / 野生的力学系 / ホモクリニック接触 / 撹拌機
研究実績の概要

2022年度はフランスのディジョンにあるブルゴーニュ・フランシュコンテ大学,CNRS 所属の Christian Bonatti 氏を訪問し,部分双曲型力学系の分岐理論に関する論文を二点完成させた.これまで氏との共同研究で,ある条件を満たす部分双曲型力学系において flexible periodic points と呼ばれる特殊なタイプの周期点が発生することを示し,これらの周期点が partially hyperbolic filtrating Markov partition と呼ばれる構造の内部にあるのであれば鎖同値類のレベルで分岐が発生することを示した.今回書いた論文では,これらの分岐構造がより複雑な型の鎖同値類を作ること,およびこの鎖同値類の内部構造が有限型のサブシフトの射影極限として記述可能であることを議論した.これらの論文は完成後専門誌に投稿し,現在査読を受けている最中である.
2023年1月に中国・華中科技大学・Graduate school of Mathematics and Statistics の李暁龍氏とともに,以前共著で書いた論文で示した周期点の個数の増大度が超指数関数的発散を示す力学系の具体例に関して研究打ち合わせを行った.
2023年3月にニュージーランド・オークランド大学・Department of Mathematics の Bernd Krauskopf, Hinke Osinga 氏らのグループを訪問し,非双曲型力学系の重要な構成要素である撹拌機と呼ばれる構造の,それを定義する近傍を利用した可視化および数値解析の執筆を行い,この研究成果は論文として2022年度出版された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

最初の成果である flexible periodic points を含む鎖同値類の分岐の結果に関しては,結果から得られる副産物として,通有的な鎖同値類において位相推移性と呼ばれる性質が一般には成立しないことを世界で初めて示す例を与えており,通有的な微分力学系の構造解析に関する大きな進歩が得られたと考えられる.
撹拌機の可視化及び数値解析に関する論文は撹拌機の存在を数値解析的に検証する際の新しい方法を導入したものであり,今後この分野において有用に用いられることが期待される.
以上二点の結果が得られたことから,2022年度の研究の進展は良好であると判定した.

今後の研究の推進方策

まず flexible periodic points を含む鎖同値類の分岐の結果に関しては査読結果への対応を行い,論文として出版することを目標とする.合わせて様々な研究集会に参加しこれらの結果を一般の研究者に周知することを図る.
次に,非双曲型力学系の可視化及び数値解析の研究に関しては,ニュージーランド・オークランド大学のグループと,具体的なベクトル場においてヘテロ次元サイクルが発生するシステムの研究を数値解析の観点から進める予定である.この研究により,ヘテロ次元サイクルの分岐について数値解析的なアプローチで複雑な分岐が発生することが発見できるのでないかと期待している.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2023 2022 その他

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

  • [国際共同研究] ブルゴーニュ・フランシュコンテ大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      ブルゴーニュ・フランシュコンテ大学
  • [国際共同研究] オークランド大学(ニュージーランド)

    • 国名
      ニュージーランド
    • 外国機関名
      オークランド大学
  • [国際共同研究] 華中科技大学(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      華中科技大学
  • [雑誌論文] Boxing-in of a blender in a Henon-like family2023

    • 著者名/発表者名
      Hittmeyer Stefanie、Krauskopf Bernd、Osinga Hinke M.、Shinohara Katsutoshi
    • 雑誌名

      Frontiers in Applied Mathematics and Statistics

      巻: 9 ページ: -

    • DOI

      10.3389/fams.2023.1086240

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On super-exponential divergence of periodic points for partially hyperbolic systems2022

    • 著者名/発表者名
      Li Xiaolong、Shinohara Katsutoshi
    • 雑誌名

      Discrete & Continuous Dynamical Systems

      巻: 42 ページ: 1707~1707

    • DOI

      10.3934/dcds.2021169

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Constructing wild diffeomorphisms2022

    • 著者名/発表者名
      Katsutoshi Shinohara
    • 学会等名
      Journee de l'equipe Geometrie, Algebre, Dynamique et Topologie
    • 招待講演

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公開日: 2023-12-25  

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