仮似変分発展方程式と特異最適制御問題の新展開と構造解析
Project/Area Number |
20K03665
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Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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Allocation Type | Multi-year Fund |
Section | 一般 |
Review Section |
Basic Section 12010:Basic analysis-related
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Research Institution | Kanagawa University |
Principal Investigator |
山崎 教昭 神奈川大学, 工学部, 教授 (90333658)
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Project Period (FY) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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Project Status |
Granted (Fiscal Year 2022)
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Budget Amount *help |
¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2023: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2020: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
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Keywords | 実函数論 / 関数方程式 / 仮似変分 / 最適制御 / 自由境界 / 非線形凸関数解析 / 発展方程式 / 仮似変分不等式 / 特異最適制御 |
Outline of Research at the Start |
本研究では,地球温暖化問題,生物の多様性による生態系問題,癌浸潤問題など実社会が直面している諸問題の解決を数学の立場から試みる。実際,考察対象物の領域や幾何学的構造が数理モデルの解(未知関数)に依存して変化する非線形現象(数理モデル)の理論解析を行う。同時に,諸問題で現れる数理モデルを包括的に解明することができる数学理論(非線形作用素論、発展方程式論など)を構築する。そして,構築した理論の構造解析(位相的性質、解析的性質など)を行い,それらを応用することで未知関数依存構造をもつ非線形現象の動的メカニズムを理論的に明らかにする。それを数値実験で検証するため,実験手法の開発と実験の実施も試みる。
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Outline of Annual Research Achievements |
今年度は,これまで構築してきた抽象仮似変分発展方程式論を再考し,多孔質媒体内における楕円・放物型方程式系に適用するため,楕円・放物型の抽象仮似変分発展方程式論の新展開を試み,その可解性について重点的に取り組んだ。その結果,楕円・放物型抽象仮似変分発展方程式論の提唱と可解性理論の構築に成功した。実際,吉田近似法や楕円・放物型に関する項を近似した近似問題を経由することで,楕円・放物型の抽象仮似変分発展方程式の解の存在を証明することができた。この解析方法(近似方法)は,今後,様々な楕円・放物型仮似変分構造をもつ数理モデルに対し,数値シミュレーションを実施する際に重要な役割を果たすと考えている。 また,構築した抽象理論を適用することにより,仮似変分的な制約条件が課せられた多孔質媒体内における楕円・放物型方程式系や人口拡散問題の可解性を考察できるようになった。 一方,時間周期的に変化する抽象仮似変分発展方程式論については研究が十分に進んでいない。そこで,時間周期的に変化する仮似変分構造を理解するため,感染率が時間周期的に変化する感染症数理モデルの理論解析を行った。実際,仮似変分的な研究手法を用いることにより,感染率が時間周期的に変化する感染症数理モデルの時間周期解の構成に成功した(現在,論文を執筆中である)。このことにより,時間周期的に変化する抽象仮似変分発展方程式論の新展開が期待できると考えている。
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Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
3: Progress in research has been slightly delayed.
Reason
世界的な新型コロナウイルス感染拡大などにより,各種の国際会議が中止もしくはオンライン開催となるとともに,海外渡航も非常に厳しい状況となった。このことにより,研究連絡のため共同研究者を訪問し,共同論文を作成するなどの研究活動が低迷した。したがって,現在までの進捗状況としては,やや遅れている。
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Strategy for Future Research Activity |
今年度行った研究テーマを継続して行い,さらに精緻な研究成果をめざす。 一方,これまで本研究で構築した抽象仮似変分発展方程式論に対する時間周期問題については十分に研究されていない。そこで,時間周期的に変化する抽象仮似変分発展方程式論の定式化と時間周期解の存在について重点的に取り組みながら,仮似変分構造の性質や特徴についての理解を深める。特に,感染率が時間周期的に変化する感染症数理モデルを引き続き理論解析しながら,抽象仮似変分発展方程式に対する時間周期問題を考察するための解析方法を模索する。
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Report
(3 results)
Research Products
(18 results)