「名誉教授」のスレ

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325: １３２人目の素数さん [] 2024/01/13(土) 09:19:42.66 ID:d5SAamBZ

>>324 追加

下記は、偏微分方程式の基本解とか書いてあった記憶あり
(参考)
https://en.wikipedia.org/wiki/Malgrange%E2%80%93Ehrenpreis_theorem
Malgrange–Ehrenpreis theorem
In mathematics, the Malgrange–Ehrenpreis theorem states that every non-zero linear differential operator with constant coefficients has a Green's function. It was first proved independently by Leon Ehrenpreis (1954, 1955) and Bernard Malgrange (1955–1956).

This means that the differential equation
略
where
P is a polynomial in several variables and
δ  is the Dirac delta function, has a distributional solution u.

Proofs
The original proofs of Malgrange and Ehrenpreis were non-constructive as they used the Hahn–Banach theorem. Since then several constructive proofs have been found.
There is a very short proof using the Fourier transform and the Bernstein–Sato polynomial, as follows. By taking Fourier transforms the Malgrange–Ehrenpreis theorem is equivalent to the fact that every non-zero polynomial P has a distributional inverse.

http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1693560419/325

326: １３２人目の素数さん [] 2024/01/13(土) 09:51:25.29 ID:d5SAamBZ

Bernstein–Sato polynomialか

(参考)
https://en.wikipedia.org/wiki/Bernstein%E2%80%93Sato_polynomial
Bernstein–Sato polynomial
In mathematics, the Bernstein–Sato polynomial is a polynomial related to differential operators, introduced independently by Joseph Bernstein (1971) and Mikio Sato and Takuro Shintani (1972, 1974), Sato (1990). It is also known as the b-function, the b-polynomial, and the Bernstein polynomial, though it is not related to the Bernstein polynomials used in approximation theory. It has applications to singularity theory, monodromy theory, and quantum field theory.

Severino Coutinho (1995) gives an elementary introduction, while Armand Borel (1987) and Masaki Kashiwara (2003) give more advanced accounts.

Definition and properties
Definition and properties
If f(x) is a polynomial in several variables, then there is a non-zero polynomial
b(s) and a differential operator
P(s) with polynomial coefficients such that
略
The Bernstein–Sato polynomial is the monic polynomial of smallest degree amongst such polynomials
b(s). Its existence can be shown using the notion of holonomic D-modules.

Kashiwara (1976) proved that all roots of the Bernstein–Sato polynomial are negative rational numbers.

Nero Budur, Mircea Mustață, and Morihiko Saito (2006) generalized the Bernstein–Sato polynomial to arbitrary varieties.

Note, that the Bernstein–Sato polynomial can be computed algorithmically. However, such computations are hard in general. There are implementations of related algorithms in computer algebra systems RISA/Asir, Macaulay2, and SINGULAR.

Applications
・The Malgrange–Ehrenpreis theorem states that every differential operator with constant coefficients has a Green's function. By taking Fourier transforms this follows from the fact that every polynomial has a distributional inverse, which is proved in the paragraph above.
・The Bernstein-Sato functional equation is used in computations of some of the more complex kinds of singular integrals occurring in quantum field theory Fyodor Tkachov (1997).

日本では Bernstein-Sato ideal？
http://www.math.kobe-u.ac.jp/RisaCon/
http://www.math.kobe-u.ac.jp/RisaCon/index-2007.html
Risa/Asir Conference 2007
http://www.math.kobe-u.ac.jp/RisaCon/slide-2007/nakayama.pdf
Bernstein-Sato idealの計算アルゴリズムについて 2007
神戸大学自然科学研究科中山洋将

（下記は別の話ですね）
https://ja.wikipedia.org/wiki/%E3%83%90%E3%83%BC%E3%83%B3%E3%82%B9%E3%82%BF%E3%82%A4%E3%83%B3%E5%A4%9A%E9%A0%85%E5%BC%8F
バーンスタイン多項式

http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1693560419/326

327: １３２人目の素数さん [] 2024/01/13(土) 11:21:17.82 ID:d5SAamBZ

日本語では、b関数(Bernstein-佐藤多項式)が一般的かも
(参考)
http://watanabe-www.math.dis.titech.ac.jp/users/swatanab/singular_dist.pdf
WBICの数学的基礎渡辺澄夫,東京工業大学
概要WBICによりベイズ自由エネルギーの近似ができます[1]が、ここではその背後にある数学的構造を紹介します
1 b関数とゼータ関数
注意.上記の条件を満たすb(z)の集合の中で最も次数が低く最高次の係数が１のものはユニークである。これをベルンシュタイン・佐藤のb関数という。b(z)の零点は有理数である(柏原,1976)。f(x)が多項式のときにはb関数を求めるアルゴリズムがあり、しかも実装されている(大阿久,1997)。

https://www.jstage.jst.go.jp/article/emath1996/1997/Autumn-Meeting1/1997_Autumn-Meeting1_82/_pdf/-char/ja
計算の視点からのD加群入門一理論とアルゴリズムとソフトウェア大阿久俊則横浜市立大学理学部
D加群理論には本来の佐藤幹夫・柏原正樹・河合隆裕による解析的理論とJ.Bernsteinらによる代数的理論がある。前者では複素多様体上の複素解析的微分作用素環の層とその上の連接加群,後者では標数0の代数閉体上で定義された非特異代数多様体の上の(正則関数を係数とする)微分作用素環の層とその上の連接加群を対象とする.
3 多項式の巾とb関数
ここではD加群の応用例としてb関数を取り上げる.これはD加群理論の発展の初期の段階から,理論的にも計算の視点からも,恰好の材料として扱われてきた.
p∈Xに対して,f(x)のPにおけるb関数(Bernstein-佐藤多項式)bf(s,P)とは,
略

https://www.lab.twcu.ac.jp/~oaku/lecture2023.pdf
代数解析学の考え方とその応用
―微分方程式と超関数と確率分布
東京女子大学学会連続講演会「神秘的な数学の世界」大阿久俊則 20231101

https://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~kyodo/kokyuroku/contents/pdf/1532-5.pdf
数理解析研究所講究録1532巻2007
京都大学数理飾析研究所共問利用研究会「情報物理学の数学的構造」
2006年6月28日-30日多変数留数の計算代数解析とホロノミーD}$加群新潟大学工学部・情報工学科田島慎一

函数と双対性に関するGrothendieckの理論は.R. Hartshorneの著書Residues and Dualiyに見られるように、導来圏の理論を駆使することで築き上げられた壮大な理論体系である.
この方法は、L Ehrenpreisが導入したNoether作用素と呼ばれる偏微分作用素とホロノミーD加群とを用いることで留数値を計算するものであり

2多変数留数とコホモロジー
Grothendieck local residuesを理解することは けして容易ではない.解析的には極めて自然な方法で定義することが出来るため–見すると平易な概念であるかのように見えるが:実際には.双対性と深く関わる本質的概念である.
今の数学の言葉でこれらの事を理解するには.多変数積分表示の理論とともに相対Cechコホモロジーや局所コホモロジーKoszul複体や米田pairing等のホモロジー代数の知識が必要となる.

このような観点から見ると,佐藤幹夫とA.Groihendieckは、まったく同じ考え方に基づいてしかもほぼ同じ時期に局所コホモロジーの概念や導来圏を導入し,それぞれの理論即ち.佐藤超函数論とGrothendieck留数理論を展開していたことになる.

3多変数留数計算アルゴリズム
略
(引用終り)
以上

http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1693560419/327

331: １３２人目の素数さん [] 2024/01/13(土) 23:00:54.03 ID:d5SAamBZ

下記を見ると、多変数有理関数の留数計算には
D加群、グレブナ基底、それに数式処理プログラムが必要ってことか
なるほどね。読んでもすぐには分からなかったけど貼るね

(参考)
https://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~kyodo/kokyuroku/contents/pdf/1085-11.pdf
数理解析研究所講究録1085巻1999年71-81
多変数有理関数の留数計算について
新潟大学工学部田島慎一(ShinichiTAJIMA)
お茶の水女子大学大学院中村弥生(YayoiNAKAMURA)

1 Introduction
多変数関数の留数に関しては,GrothendieckdualityやResidual currentsの研究等,高度な理論的研究がなされている.
また,代数学のみならず,幾何学や解析学への応用も数多く,研究がさかんに行われている.
しかしながら,多変数の場合は留数値を具体的に計算することは極めて困難である.
実際,多変数有理関数のGrothendieck local residuesの場合に限っても,与えられた有理関数の極の個数が多い場合やその位数が高い場合などは,計算量が膨大なものとなり,留数の値を手計算で求めることは,事実上,ほとんど不可能である.
本稿では,Grothendieck local residuesをD-加群の観点から考察することにより得られた結果(Section3及び[9], [10], [11]参照)を用いて,留数値の具体的計算方法を考える.
それにより,位数の高い極をもつ関数に対して,同じ留数値をとる関数で,高々１位の極のみを持つものを与えることができる.
これを用いて,位数の高い極を持つ有理関数の留数値(の満たす方程式)を計算するアルゴリズムを与える.
なお,実際の計算は数式処理システムRisa/Asir (Noro and Takeshima[7]), Kan(Takayama [12] )にアルゴリズムをインプリメントして行った.

6まとめ
D加群の理論を用いることにより,多変数関数の仏心(Grothendieck local residues)値を求めることができることを示し,特に,有理関数の留数値(の満たす方程式)を求めるアルゴリズムを与えた.
具体的には,微分作用素を用いることにより,留数を効率的に計算することができることを明らかにし,位数の高い極における留数値の計算を,極の位数が1である場合の留数値の計算(アルゴリズムーI,II}に帰着させた(アルゴリズム-III).この手法は,古典的なHorowitsアルゴリズムの留数計算に関する多変数関数への自然な拡張とみなすこともできる.
なお,これらの作用素の効率的構成が今後の課題である.

http://rio2016.5ch.net/test/read.cgi/math/1693560419/331

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