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2013 年度 研究成果報告書

正値性をもつ数値計算法による相対誤差への挑戦

研究課題

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研究課題/領域番号 23654032
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関京都大学

研究代表者

中村 佳正  京都大学, 情報学研究科, 教授 (50172458)

研究期間 (年度) 2011 – 2013
キーワード固有値計算 / 特異値計算 / 相対誤差 / 正値性 / 可積分アルゴリズム / 離散可積分系 / 漸近解析 / 行列式
研究概要

このプロジェクトにおいて、まず、特異値計算のmdLVs法について特異値の摂動と前進誤差解析を行った。その結果、前進誤差解析の意味でmdLVs法の安定性を示した。次に、dLV法の漸化式に含まれる任意パラメータδについての無限大極限を導入して漸化式をdLV∞相似変換と名付けた。dLV∞変換は浮動小数点数上の計算についての数値安定性をもち、変数の正値性が保たれ、反復計算のもとで特異値に収束することが証明された。さらに、混合前進後退誤差解析によって、計算された特異値はdLV法に匹敵する高い相対精度をもつことが検証された。さらに、dLV∞変換は前進安定であることも示された。

  • 研究成果

    (33件)

すべて 2014 2013 2012 2011 その他

すべて 雑誌論文 (9件) 学会発表 (23件) (うち招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A tridiagonal matrix construction by the quotient difference recursion formula in the case of multiple eigenvalues2014

    • 著者名/発表者名
      Kanae Akaiwa, Masashi Iwasaki, Koichi Kondo and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      J. Math-for-Industry

      巻: 6

  • [雑誌論文] Accurate similarity transformation derived from the discrete Lotka-Volterra system for bidiagonal singular values2014

    • 著者名/発表者名
      Munehiro Nagata, Masashi Iwasaki and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Journal Calcolo

      巻: 51 ページ: 305-317

    • DOI

      10.1007/s10092-013-0085-5

  • [雑誌論文] An application of centre manifold theory to the qd-type discrete Lotka-Volterra system2013

    • 著者名/発表者名
      You Takahashi, Masashi Iwasaki, Akiko Fukuda, Emiko Ishiwata, Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Applicable Analysis

      巻: 92 ページ: 586-594

  • [雑誌論文] On a shifted LR transformation derived from the discrete hungry Toda equation2013

    • 著者名/発表者名
      Akiko Fukuda, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki, Emiko Ishiwata and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Monatshefte fur Mathematik

      巻: 170 ページ: 11-26

  • [雑誌論文] Error analysis of the mdLVs algorithm for computing bidiagonal singular values2012

    • 著者名/発表者名
      Munehiro Nagata, Masashi Iwasaki and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Numerical Algorithms

      巻: 61 ページ: 261-274

    • DOI

      10.1007/s11075-012-9607-5

  • [雑誌論文] Subtraction-free recurrence relations for lower bounds of the minimal singular value of an upper bidiagonal matrix2012

    • 著者名/発表者名
      Takumi Yamashita, Kinji Kimura, and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      J. Math-for-Industry

      巻: 4 ページ: 55-71

  • [雑誌論文] On some properties of a discrete hungry Lotka-Volterra system of multiplicative type2012

    • 著者名/発表者名
      Yosuke Hama, Akiko Fukuda, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki, Emiko Ishiwata and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      J. Math-for- Industry

      巻: 4 ページ: 5-15

  • [雑誌論文] Positivity of dLV and mdLVs algorithms for computing singular values2011

    • 著者名/発表者名
      Masashi Iwasaki and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      Elect. Trans. Numer. Anal

      巻: 38 ページ: 184-201

  • [雑誌論文] Conserved quantities of the discrete finite Toda equation and lower bounds of the minimal singular value of upper bidiagonal matrices2011

    • 著者名/発表者名
      Kinji Kimura, Takumi Yamashita and Yoshimasa Nakamura
    • 雑誌名

      J. Phys. A : Math. Theor

      巻: 44 ページ: 285207(12)

    • DOI

      10.1088/1751-8113/44/28/285207

  • [学会発表] 指定された固有値をもつHessenberg型帯行列の作成方法について2013

    • 著者名/発表者名
      赤岩香苗, 近藤弘一, 岩崎雅史, 中村佳正
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 発表場所
      アクロス福岡
    • 年月日
      20130909-11
  • [学会発表] カソラチ行列式の漸近展開定理2013

    • 著者名/発表者名
      新庄雅斗, 岩崎雅史, 中村佳正
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 発表場所
      アクロス福岡
    • 年月日
      20130909-11
  • [学会発表] Prospect of integrable numerical algorithms2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      Forum on Scientific and Engineering Computing 2013
    • 発表場所
      Si Yuan Buildings Conference Hall, Chinese Academy of Sciences, Beijing
    • 年月日
      20130603-04
    • 招待講演
  • [学会発表] Aspects of integrable numerical algorithms, Integrable Algorithms2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      New Frontiers in Numerical Analysis
    • 発表場所
      Leeds University
    • 年月日
      20130315-16
  • [学会発表] 重複固有値をもつ3 重対角行列が定めるqd変数の漸近挙動について2013

    • 著者名/発表者名
      赤岩香苗, 近藤弘一, 岩崎雅史, 中村佳正
    • 学会等名
      応用数理学会研究部会連合発表会
    • 発表場所
      東洋大学
    • 年月日
      20130314-15
  • [学会発表] mdLVsアルゴリズムに関する数値安定性と計算量の改良2013

    • 著者名/発表者名
      永田宗寛, 岩崎雅史, 木村欣司, 中村佳正
    • 学会等名
      応用数理学会研究部会連合発表会
    • 発表場所
      東洋大学
    • 年月日
      20130314-15
  • [学会発表] Why are integrable algorithms accurate?2013

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Nakamura
    • 発表場所
      Leeds University
    • 年月日
      2013-03-14
  • [学会発表] 可積分アルゴリズムはなぜ高精度か?2013

    • 著者名/発表者名
      中村佳正
    • 学会等名
      第14回情報学シンポジウム
    • 発表場所
      京都大学
    • 年月日
      2013-02-19
  • [学会発表] totally nonnegative行列の最小固有値の下界について2012

    • 著者名/発表者名
      山下巧, 木村欣司, 中村佳正
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 発表場所
      稚内全日空ホテル
    • 年月日
      20120829-31
  • [学会発表] A tridiagonalization for nonsymmetric complex matrix in terms of the finite discrete Toda equation2012

    • 著者名/発表者名
      Kanae Akaiwa, Koichi Kondo, Masashi Iwasaki, Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      International Congress on Computational and Applied Mathematics (ICCAM2012)
    • 発表場所
      University, Belgium
    • 年月日
      20120709-13
  • [学会発表] Application of integrable discrete hungry systems to nonsymmetric matrix eigenvalue algorithms2012

    • 著者名/発表者名
      Yusaku Yamamoto and Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      The 8th East Asia SIAM Conference (EASIAM 2012)
    • 発表場所
      National Taiwan University, Taipei, Taiwan
    • 年月日
      20120625-27
  • [学会発表] Integrable discrete hungry systems and their related eigenvalue algorithms2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Nakamura, Akiko Fukuda, Yusaku Yamamoto, Masashi Iwasaki and Emiko Ishiwata
    • 学会等名
      Symmetries and Integrability of Difference Equations (SIDE 10)
    • 発表場所
      Yin Feng Holiday Resort, Xikou, Ningbo, China
    • 年月日
      20120610-16
  • [学会発表] Application of integrable discrete hungry systems to nonsymmetric matrix eigenvalue algorithms2012

    • 著者名/発表者名
      Yoshimasa Nakamura, Akiko Fukuda, Emiko Ishiwata, Yusaku Yamamoto and Masashi Iwasaki
    • 学会等名
      Workshop on Methods and Applications of Industrial and Applied Mathematics
    • 発表場所
      RIMS Kyoto Univ
    • 年月日
      20120531-0601
  • [学会発表] 最小特異値の下界を構成するための逆行列のトレースを計算する新しい減算なし公式について2012

    • 著者名/発表者名
      木村欣司, 山本有作, 山下巧, 高田雅美, 中村佳正
    • 学会等名
      応用数理学会研究部会連合発表会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20120308-09
  • [学会発表] 有限戸田格子方程式に関連する3重対角行列の固有値について2012

    • 著者名/発表者名
      赤岩香苗, 近藤弘一, 岩崎雅史, 中村佳正
    • 学会等名
      応用数理学会研究部会連合発表会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20120308-09
  • [学会発表] 離散可積分系に基づく高精度Darboux変換について2012

    • 著者名/発表者名
      永田宗寛, 岩崎雅史, 中村佳正
    • 学会等名
      応用数理学会研究部会連合発表会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      20120308-09
  • [学会発表] Some Fibonacci sequences appear in the dLV algorithm2011

    • 著者名/発表者名
      Kanae Akaiwa, Masashi Iwasaki and Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      International Workshop on Application of Iterative Methods to Engineering and Its Mathematical Element
    • 発表場所
      Doshisha Univ
    • 年月日
      20111023-24
  • [学会発表] Numerical stability of dLV transformation2011

    • 著者名/発表者名
      Munehiro Nagata, Masashi Iwasaki and Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      International Workshop on Application of Iterative Methods to Engineering and Its Mathematical Element
    • 発表場所
      Doshisha Univ
    • 年月日
      20111023-24
  • [学会発表] 負の差分間隔をもつ離散ロトカ・ボルテラ系に現れる数列の再帰性について2011

    • 著者名/発表者名
      赤岩香苗, 岩崎雅史, 中村佳正
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会ポスターセッション
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      20110914-16
  • [学会発表] 中心多様体理論を用いた離散ハングリー系の局所解析2011

    • 著者名/発表者名
      高橋悠, 岩崎雅史, 福田亜希子, 石渡恵美子, 中村佳正
    • 学会等名
      日本応用数理学会年会
    • 発表場所
      同志社大学
    • 年月日
      20110914-16
  • [学会発表] 特異値計算アルゴリズムmdLVs法におけるシフト戦略2011

    • 著者名/発表者名
      木村欣司, 山下巧, 高田雅美, 中村佳正
    • 学会等名
      第40回数値解析シンポジウム
    • 発表場所
      鳥羽シーサイドホテル
    • 年月日
      20110620-22
  • [学会発表] 対称行列の逆行列の固有値に対するKato-Temple不等式の導出と応用2011

    • 著者名/発表者名
      山下巧, 木村欣司, 高田雅美, 中村佳正
    • 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12回研究会
    • 発表場所
      国立情報学研究所
    • 年月日
      2011-11-21
  • [学会発表] Some aspects of the integrable discrete Lotka-Volterra system2011

    • 著者名/発表者名
      Masashi Iwasaki and Yoshimasa Nakamura
    • 学会等名
      International Conference on Scientific Computing (SC2011)
    • 発表場所
      Cagliari, Italy
    • 年月日
      2011-10-13
    • 招待講演
  • [備考]

    • URL

      http://www.amp.i.kyoto-u.ac.jp/

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公開日: 2015-06-25  

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