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確率非線形分散型方程式の可解性と解の漸近挙動

Research Project

Project/Area Number 19654025
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Basic analysis
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

堤 誉志雄  Kyoto University, 大学院・理学研究科, 教授 (10180027)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 吉田 伸生  京都大学, 大学院・理学研究科, 准教授 (40240303)
Project Period (FY) 2007 – 2009
Project Status Completed (Fiscal Year 2009)
Budget Amount *help
¥3,200,000 (Direct Cost: ¥3,200,000)
Fiscal Year 2009: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Fiscal Year 2008: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Fiscal Year 2007: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,300,000)
Keywords函数方程式論 / 確率論 / 数理物理 / 応用数学 / 確率非線形分散型方程式 / 乗法的ノイズ / ノイズによる安定化 / 解の漸近挙動 / Lugiato-Lefever方程式 / 空洞ソリトン / 非線形分散型方程式 / 確率微分方程式 / ノイズによる安定化現象 / 時空間ノイズ / 解の時間減衰
Research Abstract

今年度は,加法的ノイズが付加された非線形シュレディンガー方程式である,Lugiato-Lefever方程式を研究した.この方程式は空洞共振器の数理モデルを記述する方程式であり,空洞ソリトンという物理的に重要な空間的に局所化した定常解を持つ.昨年度は,確率項を付加しない方程式を考え空洞ソリトンの存在を証明したので,今年度はLugiato-Lefever方程式に確率項を付加し,Freidlin-Wentze11型の大偏差原理を調べることにより,ある意味での空洞ソリトンの安定性を研究した.確率的摂動が着かないときに安定な空洞ソリトンに対しては,任意有限時間に制限すれば,確率項が小さくなるにつれ,解が空洞ソリトンの近傍から飛び出す確率は2乗指数的に減少することを示した.これは大偏差原理に対応するが,速度汎関数を用いたより精密な解析は将来の課題として残った.さらに,どんなに小さな確率摂動であっても,加法的ノイズの場合は,ほとんど確実に解は時間に関し非有界となることを示した.これは,前者の結果において,時間区間を無限に取ることはできない三とを意味している.このため,今後は空洞ソリトンの近傍から解が飛び出す時刻(すなわち,退出時刻)の評価が重要な問題となるであろう.
また,平成21年11月30日-12月1日の期間京都大学で"Stochastic Problems and Nonlinear PDEs"と言う国際研究集会を開き,内外の専門家に講演してもらうとともに意見交換を行った.特に,大偏差原理を確率非線形発展方程式に応用する研究の専門家であるEric Gauthier氏を,この機会に招聘し研究連絡を行った.

Report

(3 results)
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • 2007 Annual Research Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2009 2008 2007

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (3 results)

  • [Journal Article] Central limit theorem for a class of linear systems2009

    • Author(s)
      Y.Nagahata, N.Yoshida
    • Journal Title

      Electro.J.Probab. 14

      Pages: 960-977

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Time decay of solution for the KdV equation with multiplicative space-time noise2008

    • Author(s)
      Y. Tsutsumi
    • Journal Title

      Differential and Integral Equations 21

      Pages: 959-970

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Phase transitions for the growth rate of linear Stochastic evolutions2008

    • Author(s)
      N. Yoshida
    • Journal Title

      J. Stat. Phys. 133

      Pages: 1033-1058

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Stability of cavity soliton for the Lugiato-Lefever equation with additive noise2009

    • Author(s)
      Y.Tsutsumi
    • Organizer
      Analysis of Nonlinear Wave Equations and Applications in Engineering
    • Place of Presentation
      BIRS, Banff, Canada
    • Year and Date
      2009-08-10
    • Related Report
      2009 Annual Research Report
  • [Presentation] Time decay of solution for the KdV equation with multiplicative space-time noise2008

    • Author(s)
      Y. Tsutsumi
    • Organizer
      Nonlinear Waves Conference
    • Place of Presentation
      Brown University, Providence, USA
    • Year and Date
      2008-05-10
    • Related Report
      2008 Annual Research Report
  • [Presentation] Time decay of solution for the KdV equation with multiplicative space-time noise2007

    • Author(s)
      堤誉志雄
    • Organizer
      広島微分方程式研究会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      2007-10-12
    • Related Report
      2007 Annual Research Report

URL: 

Published: 2007-04-01   Modified: 2016-04-21  

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