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大自由度系のダイナミクスと分岐の研究のための位相的および厳密な計算的方法

Research Project

Project/Area Number 08F08016
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field General mathematics (including Probability theory/Statistical mathematics)
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

國府 寛司  Kyoto University, 大学院・理学研究科, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) GAMEIRO Marcio  京都大学, 大学院・理学研究科, 外国人特別研究員
GAMEIRO Marcio Fuzeto  京都大学, 大学院・理学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2008 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥1,600,000 (Direct Cost: ¥1,600,000)
Fiscal Year 2009: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2008: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Keywords力学系 / 大自由度 / 分岐 / 定常解 / 計算機援用 / ホモロジー計算 / 精度保証付き計算 / Conley指数 / 精度保証付き数値計算 / 偏微分方程式 / 計算ホモロジー / Morse分解
Research Abstract

偏微分方程式の平衡解に対する厳密な計算的方法を2次元と3次元の領域におけるSwift-Hohenberg方程式やCahn-Hillard方程式に適用した.より具体的に,論文[1]では,Marcio GameiroとJean-Philippe Lessard(Rutgers University,USA)はこの方法を高次元の偏微分方程式に適用して,2次元と3次元のSwift-Hohenberg方程式,およびCahn-Hillard方程式の平衡解の存在を示した.また,この方法を用いて高次元領域での偏微分方程式の平衡解のなめらかな分枝を計算する方法を提示し,それを2次元と3次元のCahn-Hilliard方程式に応用し,さらに,2次元のSwift-Hohenberg方程式の孤立分枝の2次分岐の検証に用いた.その過程で,論文[1]の方法の改良も与え,2次元のSwift-Hohenberg方程式については,精密な計算結果も与えた.
Conley指数とグラフ・アルゴリズムを組み合わせた力学系の解析方法も与えた.この研究では,特に回帰的不変集合をグラフのサイクルとして分解して,その不変部分集合やその間の結合軌道を検証する方法を提示した.また,Pawel Pilarczyk(University of Minho,Portugal)と共同で,この方法を大域結合写像系やLeslieモデルに適用した.また,この方法を利用して,パラメータ空間構造の変化と実際の力学系の分岐との関係を考察した.特に,荒井迅(北大),Tomas Gedeon(Montana State University,USA),Konstantin Mischaikow(Rutgers University,USA),岡宏枝(龍谷大)との共同研究で,サドルノード分岐についてこの観点から詳細に調べた.

Report

(2 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (8 results)

All 2009 2008 Other

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Three-Dimensional Analysis of Solid Oxide Fuel Cell Ni-YSZ Anode Interconnectivity2009

    • Author(s)
      Wilson,J., Gameiro,M., Mischaikow,K., Kalies,W., Voorhees,P., Barnett,S
    • Journal Title

      Microscopy and Microanalysis 15

      Pages: 71-77

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Quantitative three-dimensional microstructure of a solid oxide fuel cell cathode2009

    • Author(s)
      Wilson,J., Duong,A., Gameiro,M., Chen,H., Thornton,K., Mummb,D., Barnett,S.
    • Journal Title

      Electrochemistry Communications 11

      Pages: 1052-1056

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Three-dimensional analysis of solid oxide fuel cell Ni-YSZ anode interconnectivity2009

    • Author(s)
      J. Wilson, M. Gameiro, K. Mischaikow, W. Kalies, P. Voorhees, S. Barnett
    • Journal Title

      Microscopy and Microanalysis 15

      Pages: 71-77

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Validated continuation over large parameter ranges for equilibria of PDEs2008

    • Author(s)
      Marcio Gameiro, Jean-Philippe Lessard, Konstantin Mischaikow
    • Journal Title

      Mathematics and Computers in Simulation 79

      Pages: 1368-1382

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Applications of computational homology to 3D morphology transitions2008

    • Author(s)
      Takashi Teramoto, Marcio Gameiro, Yasumasa Nishiura
    • Journal Title

      RIMS Kokyuroku 1614

      Pages: 166-171

    • NAID

      120003811527

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A Priori Estimates and Validated Continuation for Equilibria of Higher-Dimensional PDEs

    • Author(s)
      Marcio Gameiro, Jean-Philippe Lessard
    • Journal Title

      Journal of Differential Equations (掲載確定)

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Validated Continuation for Equilibria of PDEs Defined on Rectangular Domains2009

    • Author(s)
      Marcio Gameiro
    • Organizer
      RIMS研究集会「双曲型力学系から大自由度力学系へ」
    • Place of Presentation
      京都大学情報メディアセンター地下講義室
    • Year and Date
      2009-08-17
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Applications of Computational Homology to the Analysis of Complicated Spatio-Temporal Patterns2008

    • Author(s)
      Marcio Gameiro
    • Organizer
      First Global COE seminar on Mathematical Research Using Computers
    • Place of Presentation
      京都大学理学部
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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