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2017 Fiscal Year Annual Research Report

Study on critical nonlinear dispersive wave equations

Research Project

Project/Area Number 15K17571
Research InstitutionInstitute of Physical and Chemical Research

Principal Investigator

池田 正弘  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 特別研究員 (00749690)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2018-03-31
Keywords偏微分方程式 / 解の存在 / 藤田指数 / ストラウス指数 / ライフスパン / 波動方程式 / 熱方程式 / 摩擦項
Outline of Annual Research Achievements

1. 藤原氏, 若杉氏とでN次元トーラスとユークリッド空間上の弱2連立ギンツブルクランダウ方程式の解の爆発を研究した. この系に対し, 爆発解の振る舞いは理解されていなかった. 我々は, 対応する連立常微分方程式の爆発解を発見し, それを用いて偏微分方程式の有限時間爆発解の存在を示した. これは国際誌Electronic J. Diff. Equsに掲載済みである.
2. 側島氏と尺度不変臨界な時間変数に依存した摩擦項と絶対値p乗の非線形項を持つ波動方程式の解の爆発を研究した. 藤田臨界以下の場合と藤田臨界以上かつ摩擦項の係数が小さい場合の解の爆発が知られていた. しかし, 係数が先行研究のものより大きい場合, 解の大域的存在は未解決であった. 我々は, '14年のZhou-Hanの試験関数法を改良することで係数がある程度大きな場合かつ修正ストラウス臨界指数以下の場合に小さな初期値に対する解の爆発を示した. さらに修正ストラウス臨界指数の場合に, 解の最大存在時刻を上から(摩擦項のない場合を含む)評価式を示した. これは国際氏Math. Ann.に掲載されている.
3. 戍亥氏と時間変数に依存した摩擦項が効果的に働く場合の絶対値p乗の非線形項を持つ波動方程式の解の爆発を研究した.摩擦項がある程度効果的に働き, pが藤田指数以下の場合に, 解の爆発が示された. 爆発時刻の評価も研究されていた. しかし, 藤田指数の場合, 爆発時刻の評価に改善の余地を残していた. またOverdampingとの境では, 解の大域存在でさえ未解決であった. 我々は, 18'Lai-Zhouの論文の証明を修正及び応用することで, すべてのEffective dampingかつ藤田指数以下の場合に, 解の最大存在時刻の最適評価を導出した. これは国際雑Diff. Int. Equsに採録が確定している.

  • Research Products

    (20 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (17 results) (of which Int'l Joint Research: 4 results,  Invited: 9 results)

  • [Journal Article] Life-span of solutions to semilinear wave equation with time-dependent critical damping for specially localized initial data2018

    • Author(s)
      Masahiro Ikeda, Motohiro Sobajima
    • Journal Title

      Mathematische Annalen

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • DOI

      10.1007/s00208-018-1664-1

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] The sharp estimate of the lifespan for semi linear wave equation with time-dependent damping2018

    • Author(s)
      Masahiro Ikeda, Takahisa Inui
    • Journal Title

      Differential and Integral Equations

      Volume: 未定 Pages: 未定

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Blow-up of solutions for weakly coupled system of complex Ginzburg-Landau equations2017

    • Author(s)
      Kazumasa. Fujiwara, Masahiro Ikeda, Yuta Wakasugi
    • Journal Title

      Electronic Journal of Differential Equations

      Volume: 196 Pages: 1-18

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Life-span of solutions to semilinear wave equation with time-dependent critical damping2018

    • Author(s)
      池田 正弘, 側島 基宏
    • Organizer
      2018年日本数学会年会
  • [Presentation] Life-span of solutions to semilinear wave equation with space-dependent critical damping2018

    • Author(s)
      池田 正弘, 側島 基宏
    • Organizer
      2018年日本数学会年会
  • [Presentation] 線形消散型波動方程式の解の時間減衰評価, 可積分でない初期値を持つ非線形問題の臨界指数2018

    • Author(s)
      池田 正弘, 戍亥 隆恭, 岡本 葵, 若杉 勇太
    • Organizer
      2018年日本数学会年会
  • [Presentation] Lifespan of solutions to semilinear wave equation with time-dependent critical damping2018

    • Author(s)
      池田 正弘
    • Organizer
      神楽坂非線形波動研究会
  • [Presentation] Global dynamics below the ground state for the nonlinear Schr\"odinger equation with a repulsive potential2017

    • Author(s)
      Masahiro Ikeda
    • Organizer
      Probabilistic perspectives in nonlinear PDEs
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Global dynamics below the ground state for the nonlinear Schr\"odinger equation with a linear potential2017

    • Author(s)
      Masahiro Ikeda
    • Organizer
      ISAAC2017
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Global dynamics below the ground state for the nonlinear Schr\"odinger equation with a linear potential2017

    • Author(s)
      Masahiro Ikeda
    • Organizer
      Hausdorff School: Dispersive Equations, Solitons, and Blow-up
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Lifespan of blow-up solutions to semi linear wave equation with space-dependent critical damping2017

    • Author(s)
      Masahiro Ikeda
    • Organizer
      Taiwan-Japan Workshop on Dispersion, Navier Stokes, Kinetic, and Inverse Problems
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Global dynamics of solutions below a ground state for the nonlinear Schr\"odinger equation with a repulsive potential2017

    • Author(s)
      池田 正弘
    • Organizer
      Seminar on Nonlinear Analysis at O-okayama
    • Invited
  • [Presentation] Global dynamics below the ground state for the nonlinear Schr\"odinger equations with a repulsive potential2017

    • Author(s)
      池田 正弘
    • Organizer
      名古屋微分方程式セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Global dynamics below the ground state for the nonlinear Schr\"odinger equations with a repulsive potential2017

    • Author(s)
      池田 正弘
    • Organizer
      神楽坂解析セミナー
    • Invited
  • [Presentation] Global dynamics below the ground state for the nonlinear Schr\"odinger equations with a potential2017

    • Author(s)
      池田 正弘
    • Organizer
      応用解析研究会
    • Invited
  • [Presentation] Global dynamics below the ground state for the nonlinear Schr\"odinger equations with a potential2017

    • Author(s)
      池田 正弘
    • Organizer
      談話会(東京理科大学野田キャンパス)
  • [Presentation] Scattering below a ground state for NLS with a potential in 1d2017

    • Author(s)
      池田 正弘
    • Organizer
      埼玉解析ゼミ
    • Invited
  • [Presentation] ポテンシャル付き非線形シュレディンガー方程式の解の大域ダイナミクスについて2017

    • Author(s)
      池田 正弘
    • Organizer
      談話会(慶応義塾大学矢上キャンパス)
    • Invited
  • [Presentation] Upper bound for lifespan of solutions to certain semilinear parabolic, dispersive and hyperbolic equations via a unified test function method2017

    • Author(s)
      池田 正弘
    • Organizer
      数理生物学・現象数理学ワークショップ
  • [Presentation] 時間変数に依存するスケール臨界な摩擦項を持つ非線形波動方程式の解の爆発2017

    • Author(s)
      池田 正弘
    • Organizer
      京都大学NLPDEセミナー

URL: 

Published: 2018-12-17  

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