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2015 年度 実施状況報告書

変分不等式とそれに関連する諸問題に対する手法

研究課題

研究課題/領域番号 26330029
研究機関南山大学

研究代表者

福嶋 雅夫  南山大学, 理工学部, 教授 (30089114)

研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
キーワード最適化 / 均衡問題 / 変分不等式 / 相補性問題
研究実績の概要

変分不等式(variational inequality)は経済,交通,ゲーム理論,ファイナンス,力学などさまざまな分野に現れる均衡問題の数理モデルとして重要な役割を果たしている.本研究の目的は,特に相補性問題,最適化問題,ゲーム理論における問題などを含む,変分不等式と密接に関連した諸問題に対する実用的な手法を開発することにより,変分不等式の応用領域の拡大に寄与することである.平成27年度に得た研究成果は以下のとおりである.
1.固有値相補性問題を拡張した一般的な閉凸錐上の2次固有値相補性問題に対して,問題を定義する行列の対称性を仮定しない一般的な場合において解の存在を保証する新しい十分条件を与えた.次に,行列が対称である場合を取り扱い,2次固有値相補性問題をある種の最適化問題に変換したうえで,特に閉凸錐が2次錐である場合に対して,スペクトル射影勾配法と呼ばれる新しい数値解法を提案し,数値実験によりその有効性を確認した.
2.複数のリーダー(先手プレイヤー)と呼ばれるプレイヤーがフォロワー(後手プレイヤー)の最適応答を考慮しつつ,各自の最適化を図る非協力ゲームであるマルチ・リーダー・フォロワー・ゲームに対して,連続的最適化の視点から,問題を取り扱う方法の枠組み議論した.
3.非線形2次錐計画問題に対して2乗スラック変数を導入することにより,通常の非線形計画問題に変換して取り扱う方法を開発した.この方法を用いれば,2次錐計画問題を取り扱うための特殊な技法を必要とせず,通常の非線形計画問題に対するさまざまな方法が適用可能となり,実用的な利点は大きいと期待できる.

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

はじめに研究目的にあげた各項目について,それぞれ国際学術論文誌あるいは国際会議で発表することができ,目標はおおむね達成された.特に,固有値相補性問題については,海外の共同研究者との連携のもと,順調に進展している.

今後の研究の推進方策

これまで研究が順調に進捗しているため,当初の計画に大きな変更はない.特に固有値相補性問題に関する研究については,効果的に機能している海外の共同研究者との連携をより一層強化し,推進していきたいと考えている.また,最適化問題やゲームなどの均衡問題に対しても成果をあげるよう努めていきたい.

次年度使用額が生じた理由

当初予定していた人件費・謝金を使用しなくても研究の遂行が可能となったため.

次年度使用額の使用計画

次年度において人件費・謝金として適正に使用する.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (3件) (うち国際学会 2件、 招待講演 3件)

  • [国際共同研究] University of Coimbra(ポルトガル)

    • 国名
      ポルトガル
    • 外国機関名
      University of Coimbra
  • [国際共同研究] Instituto de Mathematica Pura e Aplicada(ブラジル)

    • 国名
      ブラジル
    • 外国機関名
      Instituto de Mathematica Pura e Aplicada
  • [雑誌論文] On the quadratic eigenvalue complementarity problem over a general convex cone2015

    • 著者名/発表者名
      C.P. Bras, M. Fukushima, A.N. Iusem and J.J. Judice
    • 雑誌名

      Applied Mathematics and Computation

      巻: 271 ページ: 594-608

    • DOI

      10.1016/j.amc.2015.09.014

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] マルチ・リーダー・フォロワーゲーム -- 連続最適化の観点から --2016

    • 著者名/発表者名
      福嶋雅夫
    • 学会等名
      日本オペレーションズ・リサーチ学会春季研究発表会
    • 発表場所
      横浜市
    • 年月日
      2016-03-18
    • 招待講演
  • [学会発表] Go around Complementarity2015

    • 著者名/発表者名
      M. Fukushima
    • 学会等名
      The 22nd International Symposium on Mathematical Programming
    • 発表場所
      Pittsburgh, USA
    • 年月日
      2015-07-15
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Squared Slack Variables in Nonlinear Second-Order Cone Programming2015

    • 著者名/発表者名
      M. Fukushima
    • 学会等名
      International Conference on Variational Analysis, Optimization and Quantitative Finance
    • 発表場所
      Limoges, France
    • 年月日
      2015-05-19
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2017-01-06  

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