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空間非一様場におけるパルスダイナミクスの解明

Research Project

Project/Area Number 15740063
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (B)

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

Principal Investigator

上山 大信  広島大学, 大学院理学研究科, 助手 (20304389)

Project Period (FY) 2003 – 2005
Project Status Completed (Fiscal Year 2005)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2005: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2004: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2003: ¥1,400,000 (Direct Cost: ¥1,400,000)
Keywords反応拡散系 / パターン / パルス / 非一様性 / カオス / 散逸系 / 化学反応 / 自己組織化 / 反応拡散方程式 / 進行波 / 空間非一様性 / 数値シミュレーション / 散逸構造 / パルスダイナミクス
Research Abstract

非線形非平衡系におけるパターン形成問題に関連して,空間的に一様な場におけるパルスとその運動に関しては多くの研究があり,既によく知られている。しかしながら,空間的な非一様性や時空間的な非一様性が系に含まれている場合のパルスの運動やパターン形成に関しては特殊な場合を除いてほとんどわかっていない。本研究では,3年間に渡って空間的な非一様性が,パターン形成やパルスのダイナミクスにどのような影響を与えるかを調べた。散逸系におけるパルス波等は非線形現象の代表であるが,それらは空間的な非一様性に対して非自明なレスポンスを示すことが明らかとなり,今後のさらなる研究の広がりを期待させるものである。
本年度は空間非一様性がパターン形成に与える影響に関して,特に散逸構造が保たれる為のエネルギー供給源が,空間的に局在化しており,それが時間とともに移動する場合のパターン形成問題として,ある種の沈澱現象との関わりを見た。エネルギー供給源から供給される物質は拡散とのバランスからパルス状の形状をとり,それがある速度で移動する。ある沈澱パターンに関する実験においては,その速度が時間とともに変化するが,それによってパターンの複雑性が生まれている可能性が示唆された。そのモデリングおよび数値計算の結果から非平衡状態が空間の一部に局在かしたパターン形成は,コントロールされたパターン形成に関しては大変重要であり,その局在化部分の形状および移動速度がパターン形成に決定的な影響を与える。これらの成果は今後の継続的な研究を通じて多くの未開の分野を切り開く可能性があると考えている。

Report

(3 results)
  • 2005 Annual Research Report
  • 2004 Annual Research Report
  • 2003 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2006 2005

All Journal Article (2 results) Book (1 results)

  • [Journal Article] Chaotic Pulses for Discrete Reaction Diffusion Systems2005

    • Author(s)
      Y.Nishiura, D.Ueyama, T.Yanagita
    • Journal Title

      SIAM Journal on Applied Dynamical Systems 4・3

      Pages: 733-754

    • NAID

      120000882186

    • Related Report
      2005 Annual Research Report
  • [Journal Article] Chaotic pulses for Discrete Reaction Diffusion Systems2005

    • Author(s)
      Y.Nishimura, D.Ueyama, T.Yanagita
    • Journal Title

      SIAM Journal on Applied Dynamical Systems (to appear)

    • NAID

      120000882186

    • Related Report
      2004 Annual Research Report
  • [Book] 非線形・非平衡現象の数理4 パターン形成とダイナミクス 第2章2006

    • Author(s)
      上山大信, 西浦廉政
    • Total Pages
      42
    • Publisher
      東大出版会
    • Related Report
      2005 Annual Research Report

URL: 

Published: 2003-04-01   Modified: 2016-04-21  

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