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Spectral theory for generalized Sturm-Liouville operators and its randomization

Research Project

Project/Area Number 19K03526
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 12010:Basic analysis-related
Research InstitutionKeio University

Principal Investigator

MINAMI Nariyuki  慶應義塾大学, 医学部(日吉), 教授 (10183964)

Project Period (FY) 2019-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2020: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
KeywordsSturm-Liouville 作用素 / ランダム作用素 / シュレーディンガー作用素 / 絶対連続スペクトル / 離散スペクトル / 点過程 / 実効再生産数 / Sturm-Liouville作用素 / 固有関数展開理論 / 逆スペクトル分解 / ランダム行列モデル
Outline of Research at the Start

研究課題名にあるSturm-Liouville作用素は微分作用素の一種であるが、本研究ではその係数を一般化することにより2階差分作用素および超関数的なポテンシャル項を持つシュレーディンガー作用素を同時に扱える理論を整備し、逆スペクトル問題の解を従来知られているものから本質的に広げることを検討する。また作用素のクラスに適切な位相を設定することにより、ランダム行列モデルの連続極限の問題を統一的に扱うことを目指す。

Outline of Final Research Achievements

As an example of generalized Sturm-Liouville operator, we investigated a Schrodinger operator whose potential term consists of the white noise multiplied by a square integrable decaying factor. Although the potential term is not a usual function but a distribution, the operator is well defined, and is self-adjoint with probability one. Moreover, the positive part of its spectrum is absolutely continuous, while the negative part turns out to be discrete with no accumulation point other than zero. In particular, the operator is bounded from below.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

ホワイトノイズ・ポテンシャルは物理系が含む「乱れ」の数学的な理想化と言え、このようなモデルを詳しく研究することにより乱れを含む物理系に対する理論的な洞察が得られる。また、ポテンシャル項が超関数であるため、そのスペクトル解析には通常の関数解析的手法では足りず、確率論的手法を用いる必要がある。本研究の成果はこの2つの意味で乱れを含む物理系に対する数理解析の新しい事例と方向性を示している。

Report

(5 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • 2019 Research-status Report
  • Research Products

    (6 results)

All 2022 2021 2020 Other

All Journal Article (1 results) (of which Open Access: 1 results) Presentation (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 3 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (1 results)

  • [Journal Article] ワクチン接種と免疫の減退を考慮した感染症流行の数理モデル2021

    • Author(s)
      南 就将・横須賀俊哉
    • Journal Title

      Hiyoshi Review of Natural Science, Keio University

      Volume: 68 Pages: 1-22

    • NAID

      120007151791

    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Open Access
  • [Presentation] 感染性接触の点過程によるモデル化2022

    • Author(s)
      南 就将
    • Organizer
      東北大学確率論セミナー
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 感染性接触の点過程によるモデル化2021

    • Author(s)
      南就将
    • Organizer
      数理人口学・数理生物学セミナー(東京大学)
    • Related Report
      2021 Research-status Report
    • Invited
  • [Presentation] On the negative part of the spectrum of one-dimensional Schroedinger operators with decaying white noise potential2020

    • Author(s)
      南 就将
    • Organizer
      Spectra of Random Operators and Related Topics
    • Related Report
      2019 Research-status Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Remarks] 南 就将 個人ページ

    • URL

      http://user.keio.ac.jp/~minami/

    • Related Report
      2019 Research-status Report
  • [Funded Workshop] Spectra of Random Operators and Related Topics2020

    • Related Report
      2019 Research-status Report

URL: 

Published: 2019-04-18   Modified: 2024-01-30  

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