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2014 年度 実施状況報告書

微分方程式に対する漸近解析の新しい展開

研究課題

研究課題/領域番号 25400114
研究機関神戸大学

研究代表者

小池 達也  神戸大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (80324599)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2017-03-31
キーワード完全WKB解析 / Borel 総和法 / 多重総和法 / middle convolution / A超幾何方程式系 / 不確定特異点
研究実績の概要

(1) 高階線形常微分方程式の Voros 係数と middle convolution について.
昨年度に引き続き,このテーマについて京都大学数理解析研究所の岩木耕平氏と共同研究を行なった.昨年度までの研究で, middle convolution による Voros 係数の変化を,middle convolution により持ち込まれるパラメータに関する差分方程式を導くことで記述することに成功し,それによりパラメータに関する依存性が明らかにされた.今年度は Voros 係数を完全に決定することを念頭に,パラメータの零あるいは無限大の極限で Voros 係数がどのようになるかを考察し,合流型超幾何関数をはじめとする幾つかの具体的な方程式に対して試み,それによってVoros 係数を決定することに成功した.この方法の一般化が次の課題となる.

(2) 合流型 A 超幾何方程式系の Gevrey 解に対する多重総和法について.
A 超幾何方程式系(GKZ(Gelfand, Kapranov , Zelevinski)超幾何方程式系)が regular holonomic でない場合に,modified A-hypergeometric system を経由することで原点での形式解を Borel 総和法を用いて意味付けするという試みを以前に高山氏(神戸大),Castro-Jimenez 氏,Fernandez-Fernandez 氏と共に共同で研究し,ある種の条件のもとで肯定的な結果を得た.その研究を発展させるべく,この 2 月にスペインを訪問し Castro 氏・Fernandez 氏と共に slope が複数存在する場合に多重総和法を適用できるかどうかを調べてみた.幾つかの具体的な場合を考察してみた結果,行列 A から定まる配置を用いて記述できそうだという見通しをたてることができた.

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

総和法を用いた場合,ある関数の漸近解析はその関数の Borel 変換像の解析性を調べることと同値になるが,今年度の研究により
(1) 完全 WKB 解析において重要な Voros 係数の理解がより深まり,
(2) A 超幾何方程式系に対して,slope と Gevrey index,そして多重総和法における指数の関係を明らかにする手掛りが得られた.

このうち,(1) は middle convolution により持ち込まれるパラメータの極限を考えていることから,monomial summability との接点が生まれるものと期待している.また,(2)において扱われる(変形)A 超幾何方程式系は,その(適当な指数による)Borel 変換が,また A 超幾何方程式になるため,解の Borel 変換像を調べる上で非常に適した題材である.そのような A 超幾何方程式系の多重総和法の観点からの理解が進んだことは本研究において重要な意味を持つと考えている.

今後の研究の推進方策

まず,高階方程式に対する 完全 WKB 解析の Voros 係数の middle convolution を用いた研究について,前年度までで明らかにされた結果をふまえてより一層発展させていく.Voros 係数自体は完全 WKB 解析においてとても重要な意味を持ち,さらに漸近解析の題材としても興味深いことから,本研究課題を遂行する上で良い研究題材になると考えている.

また,10 月に漸近解析の専門家である Schafke 氏が日本を滞在する計画であることから,monomial summability とその応用についての研究も進める予定である.特に完全 WKB 解析における WKB 解の Borel 総和可能性について,monomial summability の観点からの証明を通して,その理解を深める予定をしている.必要であれば研究代表者が Schafke 氏の所属する Strasbourg 大学を訪問することも考えている.

さらに,時間が許せば A 超幾何方程式系で不確定特異点における slope が複数ある場合に,解の多重総和可能性についての研究も進めてみたい.

次年度使用額が生じた理由

東京にて年度末に完全WKB解析の専門家と研究打合せを行う予定であったが、事情によりキャンセルとなったため、旅費に残金が出てしまった。

次年度使用額の使用計画

2015年度の早い段階で研究打合せを実施する。

  • 研究成果

    (3件)

すべて 2015 2014

すべて 学会発表 (3件) (うち招待講演 3件)

  • [学会発表] On a connection formula of WKB solutions of the ``boosted'' simple pole type operators of second order in exact WKB analysis2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Koike
    • 学会等名
      Seminar of Algebra
    • 発表場所
      Universidad de Sevilla
    • 年月日
      2015-02-17
    • 招待講演
  • [学会発表] Introduction to Borel summation method and some applications to differential equations2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Koike
    • 学会等名
      Seminar of Algebra
    • 発表場所
      Universidad de Sevilla
    • 年月日
      2015-02-12
    • 招待講演
  • [学会発表] On Voros coefficients and middle convolutions for linear ordinary differential equations with a large parameter2014

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Koike
    • 学会等名
      Several aspects of microlocal analysis
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2014-10-22
    • 招待講演

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公開日: 2016-05-27  

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