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平均振動量・増大度が一様でない関数空間の理論と応用

Research Project

Project/Area Number 21K03304
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 12020:Mathematical analysis-related
Research InstitutionIbaraki University

Principal Investigator

中井 英一  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 特任教授 (60259900)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 松岡 勝男  日本大学, 経済学部, 研究員 (70165778)
堀内 利郎  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 特命研究員 (80157057)
貞末 岳  大阪教育大学, 教育学部, 教授 (40324884)
米田 剛  一橋大学, 大学院経済学研究科, 教授 (30619086)
澤野 嘉宏  中央大学, 理工学部, 教授 (40532635)
藤間 昌一  茨城大学, 理工学研究科(理学野), 教授 (00209082)
Project Period (FY) 2021-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2025: ¥780,000 (Direct Cost: ¥600,000、Indirect Cost: ¥180,000)
Fiscal Year 2024: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2022: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Keywords関数空間 / 実解析学 / 調和解析学 / フーリエ解析学
Outline of Research at the Start

本研究は、可積分性だけでなく、連続性や平均振動量・増大度が一様でない関数空間を対象とする。こうした関数空間の視点から、これまで長年にわたって研究が積み重ねられてきたフーリエ解析の理論を深化させ、さらに応用範囲の広い理論へと発展させるものである。
さらに、関数の定義域として、Euclid 空間だけでなく、homogeneous 型空間、non-homogeneous 空間上で定義された関数の空間をも考察する。これらを定義域とする関数空間や作用素を考察することにより、応用範囲の広い理論を構築することができるだけでなく、関数空間や作用素の理論構築に必要な本質的条件を明らかにすることができる。

Outline of Annual Research Achievements

今年度は、研究分担者や研究協力者との研究打合せを、対面と遠隔で行った。また、5月に早稲田大学の応用解析研究会に招待され、「Bi-predual spaces of Campanato spaces and integral operators」と題する講演を行った。日本数学会秋季総合分科会の特別講演に招待され、これまでの研究成果をまとめた「平均振動量が一様でないカンパナト空間とそれに関連する話題」と題する講演を行った。そのほか、9月の日本数学会秋季総合分科会および3月の日本数学会年会において、それぞれ複数の一般講演を行った。また、10月にRIMS研究集会「関数空間を中心とした実解析・複素解析・函数解析の総合的研究」にて1件の講演を行った。以下、今年度に得られた研究成果を列挙する。
古典的な関数空間において確立されている H^1-BMO 双対性および VMO(CMO)-H^1 双対性の理論について、昨年度までの研究により、平均振動量が一様でない関数空間(Campanato 空間)に拡張する理論が完成したが、今年度は、Morrey 空間も統一した理論に拡張する研究を行った。これにより、平均振動量が一様でない関数空間(Morrey-Campanato 空間)の前々双対空間の特徴づけの理論が完成した。また、応用として、この前々双対空間における特異積分作用素および分数べき積分作用素の有界性を証明した。
ユークリッド空間における分数べき積分作用素の L^p-L^q 有界性と関連して、Gagliardo-Nirenberg 不等式が知られている。これを martingale Musielak-Orlicz 空間および martingale Musielak-Orlicz-Hardy 空間に拡張する研究を進めた。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

学会や研究集会への参加および研究打合せのための出張が、昨年度まではコロナ禍でできなかったが、今年度からは可能となり、直接会って議論することができるようになった。これにより、国内での共同研究が進み、研究成果につなげることができた。おおむね予定していた進捗状況にある。特に、国内で招待講演を行い、多くの研究交流ができたことは、大きな収穫であった。
しかし、中国など海外との直接交流については、まだ難しい面があり、研究打合せを遠隔で行った。その結果、来年度に北京師範大学のグループと遠隔で共同研究を行うプロジェクトが決定した。
調和解析学の原点であるフーリエ級数の収束問題とそれに関連する計算について、かなり進めることができて、結果の蓄積ができてきた。

Strategy for Future Research Activity

これまで長年にわたって研究が積み重ねられてきたフーリエ解析の理論を、平均振動量・増大度が一様でない関数空間の視点から深化させるため、引き続き、H^1-BMO 双対性および VMO(CMO)-H^1 双対性の理論の拡張に関連した研究を進める。特に、高次の Campanato 空間および Hardy 空間の理論の整備に取り組む。また、ナビエ・ストークス方程式等への応用を目指す。確率論におけるマルチンゲール理論を調和解析学の観点から深める研究を行う。さらに、調和解析学の原点であるフーリエ級数の収束問題とそれに関連する計算について、昨年までの結果をまとめていく。
研究分担者や研究協力者との共同研究を進めるため、出張または遠隔で研究打合せ等を行う。日本数学会の年会および秋季総合分科会や、実解析学シンポジウム等に参加して研究成果を発表して意見交換を行い、フィードバックを得て理論の深化と応用に結び付ける。北京師範大学のグループとの遠隔での共同研究のプロジェクトを実施する。

Report

(3 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • Research Products

    (49 results)

All 2024 2023 2022 2021 Other

All Journal Article (23 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 23 results,  Open Access: 19 results) Presentation (22 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Invited: 9 results) Remarks (4 results)

  • [Journal Article] Characterization of the boundedness of generalized fractional integral and maximal operators on Orlicz-Morrey and weak Orlicz-Morrey spaces2023

    • Author(s)
      Kawasumi Ryota, Nakai Eiichi, Shi Minglei
    • Journal Title

      Mathematische Nachrichten

      Volume: 296 Issue: 4 Pages: 1483-1503

    • DOI

      10.1002/mana.202000332

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] 多変数フーリエ級数の収束問題とガウスの円問題2023

    • Author(s)
      中井英一
    • Journal Title

      日本大学経済学部研究紀要

      Volume: 98 Pages: 143-161

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  • [Journal Article] On the Weak Boundedness of Multilinear Littlewood-Paley Functions2023

    • Author(s)
      Hormozi Mahdi、Sawano Yoshihiro、Yabuta Kozo
    • Journal Title

      Journal of Fourier Analysis and Applications

      Volume: 29 Issue: 4

    • DOI

      10.1007/s00041-023-10030-6

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Hardy's inequalities with non-doubling weights and sharp remainders2023

    • Author(s)
      Horiuchi Toshio
    • Journal Title

      Scientiae Mathematicae Japonicae

      Volume: 85 Pages: 125-147

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 数域半径不等式について2023

    • Author(s)
      松岡勝男, 瀬尾祐貴
    • Journal Title

      日本大学経済学部研究紀要

      Volume: 98 Pages: 1-6

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Generalized fractional integral operators based on symmetric Markovian semigroups with application to the Heisenberg group2023

    • Author(s)
      Kohei Amagai, Eiichi Nakai, Gaku Sadasue
    • Journal Title

      Taiwanese Journal of Mathematics

      Volume: 27 Issue: 1 Pages: 113-139

    • DOI

      10.11650/tjm/220904

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  • [Journal Article] Locality of Vortex Stretching for the 3D Euler Equations2023

    • Author(s)
      Shimizu Yuuki、Yoneda Tsuyoshi
    • Journal Title

      Journal of Mathematical Fluid Mechanics

      Volume: 25(Article 18) Issue: 1 Pages: 1-7

    • DOI

      10.1007/s00021-023-00763-1

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  • [Journal Article] Compactness of Commutators of Integral Operators with Functions in Campanato Spaces on Orlicz-Morrey Spaces2022

    • Author(s)
      Satoshi Yamaguchi、Eiichi Nakai
    • Journal Title

      Journal of Fourier Analysis and Applications

      Volume: 28 Issue: 2 Pages: 1-32

    • DOI

      10.1007/s00041-022-09920-y

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      2022 Research-status Report
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  • [Journal Article] Sparse non-smooth atomic decomposition of quasi-Banach lattices2022

    • Author(s)
      Hatano Naoya、Kawasumi Ryota、Sawano Yoshihiro
    • Journal Title

      Journal of Fourier Analysis and Applications

      Volume: 28(Article 61) Issue: 4 Pages: 1-21

    • DOI

      10.1007/s00041-022-09956-0

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      2022 Research-status Report
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  • [Journal Article] Nonhomogeneous central Morrey-type spaces in Lp(・) and weak estimates for the maximal and Riesz potential operators2022

    • Author(s)
      Matsuoka Katsuo、Mizuta Yoshihiro、Shimomura Tetsu
    • Journal Title

      Kyoto Journal of Mathematics

      Volume: 62 Issue: 1 Pages: 133-150

    • DOI

      10.1215/21562261-2021-0022

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  • [Journal Article] Characterization of Three-Dimensional Euler Flows Supported on Finitely Many Fourier Modes2022

    • Author(s)
      Kishimoto Nobu、Yoneda Tsuyoshi
    • Journal Title

      Journal of Mathematical Fluid Mechanics

      Volume: 24(Article 74) Issue: 3 Pages: 1-24

    • DOI

      10.1007/s00021-022-00703-5

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      2022 Research-status Report
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  • [Journal Article] On maximum enstrophy dissipation in 2D Navier-Stokes flows in the limit of vanishing viscosity2022

    • Author(s)
      Matharu Pritpal、Protas Bartosz、Yoneda Tsuyoshi
    • Journal Title

      Physica D: Nonlinear Phenomena

      Volume: 441(133517) Pages: 1-9

    • DOI

      10.1016/j.physd.2022.133517

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] On general Caffarelli-Kohn-Nirenberg type inequalities involving non-doubling weights2022

    • Author(s)
      Horiuchi Toshio
    • Journal Title

      Scientiae Mathematicae Japonicae Online

      Volume: e-2022-10 Pages: 1-16

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  • [Journal Article] Hardy's inequalities with non-doubling weights and sharp remainders2022

    • Author(s)
      Horiuchi Toshio
    • Journal Title

      Scientiae Mathematicae Japonicae Online

      Volume: 2022-2 Pages: 1-23

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  • [Journal Article] Mathematical reformulation of the Kolmogorov?Richardson energy cascade in terms of vortex stretching2022

    • Author(s)
      Yoneda Tsuyoshi、Goto Susumu、Tsuruhashi Tomonori
    • Journal Title

      Nonlinearity

      Volume: 35 Issue: 3 Pages: 1380-1401

    • DOI

      10.1088/1361-6544/ac4b3b

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    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Boundedness of the Riesz potential in central Morrey-Orlicz spaces2022

    • Author(s)
      Evgeniya Burtseva, Lech Maligranda, Katsuo Matsuoka
    • Journal Title

      Positivity

      Volume: 26 Issue: 1 Pages: 1-26

    • DOI

      10.1007/s11117-022-00879-0

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  • [Journal Article] d-modified fractional integrals on B_σ-Morrey spaces2021

    • Author(s)
      Katsuo Matsuoka
    • Journal Title

      Rendiconti del Circolo Matematico di Palermo Series 2

      Volume: - Issue: 1 Pages: 433-447

    • DOI

      10.1007/s12215-021-00676-w

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  • [Journal Article] Generalized fractional integral operators on Campanato spaces and their bi-preduals2021

    • Author(s)
      Satoshi Yamaguchi, Eiichi Nakai
    • Journal Title

      Mathematical Journal of Ibaraki University

      Volume: 53 Issue: 0 Pages: 17-34

    • DOI

      10.5036/mjiu.53.17

    • NAID

      130008107971

    • ISSN
      1343-3636, 1883-4353
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  • [Journal Article] Weighted boundedness of the Hardy-Littlewood maximal and Calderon-Zygmund operators on Orlicz-Morrey and weak Orlicz-Morrey spaces2021

    • Author(s)
      Ryota Kawasumi, Eiichi Nakai
    • Journal Title

      Mathematical Inequalities and Applications

      Volume: 24-4 Issue: 4 Pages: 1167-1187

    • DOI

      10.7153/mia-2021-24-81

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  • [Journal Article] Spaces of pointwise multipliers on Morrey spaces and weak Morrey spaces2021

    • Author(s)
      Eiichi Nakia, Yoshihiro Sawano
    • Journal Title

      Mathematics

      Volume: 9 Issue: 21 Pages: 2754-2754

    • DOI

      10.3390/math9212754

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  • [Journal Article] Atomic and wavelet characterizations of Musielak-Orlicz Hardy spaces for generalized Orlicz functions2021

    • Author(s)
      Izuki Mitsuo、Nakai Eiichi、Sawano Yoshihiro
    • Journal Title

      Integral Equations and Operator Theory

      Volume: 21 Issue: 02 Pages: 1-34

    • DOI

      10.1007/s00020-021-02672-2

    • URL

      https://ocu-omu.repo.nii.ac.jp/records/2016917

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  • [Journal Article] KURATSUBO PHENOMENON OF THE FOURIER SERIES OF SOME RADIAL FUNCTIONS IN FOUR DIMENSIONS2021

    • Author(s)
      Ootsubo Kazuya、Fujima Shoichi、Kuratsubo Shigehiko、Nakai Eiichi
    • Journal Title

      Scientiae Mathematicae Japonicae

      Volume: 84 Issue: 3 Pages: 181-192

    • DOI

      10.32219/isms.84.3_181

    • ISSN
      1346-0447
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  • [Journal Article] Multiplier conditions for Boundedness into Hardy spaces2021

    • Author(s)
      Grafakos Loukas、Nakamura Shohei、Nguyen Hanh Van、Sawano Yoshihiro
    • Journal Title

      Annales de l'Institut Fourie

      Volume: 71 Pages: 1047-1064

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      米田剛
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      Horiuchi Toshio
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      Nakai Eiichi
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      Yoneda Tsuyoshi
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      山口哲志、中井英一
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      安藤広、堀内利郎
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      Nakai Eiichi
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      Nakai Eiichi
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      Nakai Eiichi
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Published: 2021-04-28   Modified: 2024-12-25  

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