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2015 年度 実施状況報告書

行列関数を係数に持つ大規模線形方程式に対する高速解法の総合的開発

研究課題

研究課題/領域番号 26286088
研究機関名古屋大学

研究代表者

曽我部 知広  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (30420368)

研究分担者 張 紹良  名古屋大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (20252273)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2017-03-31
キーワード行列関数計算 / テンソル計算 / 線形方程式
研究実績の概要

行列関数を係数に持つ大規模線形方程式に対する高速解法の開発を目的とし,行列関数として行列多項式,行列指数関数,行列平方根を対象としている.平成27年度の実績は以下の通りである.(1)量子情報科学や物性物理学に現れる行列平方根を求めるための従来手法に対して,収束を加速する手法を考案した.量子情報科学の研究者と連携し学術論文として公表した.(2)光学での応用があるヘルムホルツ方程式を含む一般の2階線形偏微分方程式を数値的に求める解法(拡張テンソル和構造を有する線形方程式の数値解法)に対する数値解の誤差を効率よく推定する手法の開発を行った.本成果は,特殊な構造を持つ行列関数計算にテンソルの視点が入ることで豊かな知見を生み出す可能性を示唆するものである.(3)その他、基礎的な特殊行列に対する行列分解手法の開発を行った.いずれも行列関数に特殊な構造が入る際に有用な知見を与えると期待される.

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

当該年度は行列平方根に関する研究を論文として公表することができ,当初予想されなかった行列計算と関連のあるテンソル計算の研究も論文として公表することができたため,おおむね順調に進展していると判断した.

今後の研究の推進方策

今年度が最終年度である.このため2年間で推進が遅延している研究を引き続き行い,これまでに成果が出ている研究の一部を著書にまとめる予定である.さらに研究期間終了後も遅延している個所については引き続き研究を進め,公表していく予定である.

次年度使用額が生じた理由

研究代表者の他大学への異動により,当初予定していた研究補助員の採用に変更が生じたため.なお,研究分担者と同じ所属になったことにより,これまで以上に柔軟な予算面や研究面での連携を図るため,使用額の変更が生じた.

次年度使用額の使用計画

前述の理由により研究補助を見直し,研究推進の効率化を図るソフトウェア・物品の購入や,最終年度であるため成果発表等の旅費に重点をおく予定である.

  • 研究成果

    (7件)

すべて 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 5件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Fast block diagonalization of (k, k')-pentadiagonal matrices2016

    • 著者名/発表者名
      A. Ohashi, T. Sogabe, and T. S. Usuda
    • 雑誌名

      Int. J. Pure and Appl. Math.

      巻: 106 ページ: 513-523

    • DOI

      10.12732/ijpam.v106i2.14

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] An initial guess of Newton's method for the matrix square root based on a sphere constrained optimization problem2016

    • 著者名/発表者名
      S. Mizuno, Y. Moriizumi, T. S. Usuda, and T. Sogabe
    • 雑誌名

      JSIAM Letters

      巻: 8 ページ: 17-20

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On computing maximum/minimum singular values of a generalized tensor sum2015

    • 著者名/発表者名
      A. Ohashi and T. Sogabe
    • 雑誌名

      Electron. Trans. Numer. Anal

      巻: 43 ページ: 244-254

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On decomposition of k-tridiagonal l-Toeplitz matrices and its applications2015

    • 著者名/発表者名
      A. Ohashi, T. Sogabe, and T. S. Usuda
    • 雑誌名

      Special Matrices

      巻: 3 ページ: 200-206.

    • DOI

      10.1515/spma-2015-0019

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On tensor product decomposition of k-tridiagonal Toeplitz matrices2015

    • 著者名/発表者名
      A. Ohashi, T. S. Usuda, T. Sogabe, and F. Yilmaz
    • 雑誌名

      Int. J. Pure and Appl. Math.,

      巻: 103 ページ: 537-545

    • DOI

      10.12732/ijpam.v103i3.14

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Krylov subspace methods for complex symmetric linear systems2016

    • 著者名/発表者名
      T. Sogabe
    • 学会等名
      Workshop on Numerical Algebra, Algorithms, and Analysis, National Institute of Informatics
    • 発表場所
      National Institute of Informatics, Tokyo, Japan
    • 年月日
      2016-01-11 – 2016-01-12
    • 招待講演
  • [学会発表] A block variant of the COCG method for generalized shifted linear systems with multiple right-hand sides2015

    • 著者名/発表者名
      T. Sogabe and S.-L. Zhang,
    • 学会等名
      13th U.S. National Congress on Computational Mechanics
    • 発表場所
      Manchester Grand Hyatt, San Diego, CA., USA
    • 年月日
      2015-06-26 – 2015-06-30
    • 国際学会

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公開日: 2017-01-06  

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