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2017 Fiscal Year Research-status Report

ケラー・シーゲル・ナヴィエ・ストークス系の数学解析

Research Project

Project/Area Number 15K17578
Research InstitutionChiba University

Principal Investigator

石田 祥子  千葉大学, 大学院理学研究院, 特任助教 (60712057)

Project Period (FY) 2015-04-01 – 2021-03-31
Keywordsケラー・シーゲル系 / 解の有限時間爆発 / 解の有界性
Outline of Annual Research Achievements

平成29年度は準線形退化放物・放物型ケラー・シーゲル系に対する解の有界性と有限時間爆発について取り組み、これらについて論文をまとめ論文誌への掲載が決まった。以下、それぞれの研究内容について詳しく報告する。
解の有界性に関する研究は、全領域の場合と有界領域の場合では異なる手法が用いられていた。全領域の場合では「最大正則性原理」の利用により簡潔に証明されていたが、優臨界のときしか適用できていなかった。一方、有界領域の場合では劣臨界のときにも結果が報告されていたが、パラメーターの細かい設定など複雑な証明方法であった。そこで本研究では、劣臨界のときにどちらの領域でも最大正則性原理を用いることで簡潔に解の有界性を示すことができた。(横田智巳氏 (東京理科大学)との共同研究)
次に解の有限時間爆発について報告する。本研究の目的は2つある。1つ目はエネルギー解と定義される弱い解の「有限時間爆発」を示すことであり、2つ目は「準線形凝集項」をもつ問題を考えることである。この2つを同時に扱った先行研究は放物・楕円型ケラー・シーゲル系にもなく大変重要であるといえる。証明のアイデアは領域の分割にある。線形凝集項の問題では領域を単位円内部と外部の2つに分けていたが、本研究では単位円内部を未知関数がある定数以下とそれ以上の領域、単位円外部の3つに分けることで球対称エネルギー解の有限時間爆発の証明に成功した。(横田智巳氏、柱貴裕氏 (共に東京理科大学)との共同研究)

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

ケラー・シーゲル系に対する解の爆発の研究に関しては当初は放物・楕円型の研究をする予定だったが、研究の中で、より難しい放物・放物型での証明に成功した。進捗状況としては計画以上といえる。しかし、年度後半に体調を崩し、ケラー・シーゲル・ナヴィエ・ストークス系の研究を計画書通りに進められなかった。そのため、区分としては「おおむね順調」とした。年度末に開催されたchemotaxis系の研究に特化した研究集会「The 3rd international Workshop on mathematical analysis of chemotaxis」では横田智巳氏 (東京理科大学)からの開催資金援助もあり、幹事として関わることはなかったが、講演者として参加した。

Strategy for Future Research Activity

ケラー・シーゲル・ナヴィエ・ストークス系の研究に取り組んでいく。具体的には高次元における可解性・解の挙動・解の爆発についてである。癌浸潤モデルについても計画書通りに進めていく。

Causes of Carryover

前年度までの未使用額約1,000,000円は、平成29年度末の国際研究集会「The 3rd International Workshop on Mathematical Analysis of Chemotaxis」を幹事の一人として開催し、外国人研究者を招集するための予算であった。しかし横田智巳氏(東京理科大学)からの研究費援助があり、実際には研究費の支払いをすることはなかった。本年度に請求した研究費はほぼ使い切っている。
未使用額は来年度以降に開催予定である国際研究集会「International Workshop on Mathematical Analysis of Chemotaxis」の予算や自身の国際学会旅費に充てたい。

  • Research Products

    (10 results)

All 2018 2017

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 6 results)

  • [Journal Article] Finite-time blow-up for quasilinear degenerate Keller--Segel systems of parabolic-parabolic type2018

    • Author(s)
      Hashira Takahiro、Ishida Sachiko、Yokota Tomomi
    • Journal Title

      Journal of Differential Equations

      Volume: 264 Pages: 6459~6485

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jde.2018.01.038

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Boundedness in a quasilinear fully parabolic Keller--Segel system via maximal Sobolev regularity2018

    • Author(s)
      Sachiko Ishida, Tomomi Yokota
    • Journal Title

      Special issue of the Journal "Discrete and Dynamical Systems - S" with title Analysis of cross-diffusion systems

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Large time behavior in a chemotaxis model with nonlinear general diffusion for tumor invasion2018

    • Author(s)
      Kentarou Fujie, Sachiko Ishida, Akio Ito, Tomomi Yokota
    • Journal Title

      Funkcialaj Ekvacioj

      Volume: 61 Pages: 37~80

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Finite-time blow-up in a quasilinear degenerate parabolic-parabolic Keller--Segel system2018

    • Author(s)
      Sachiko Ishida
    • Organizer
      The 3rd International Workshop on Mathematical Analysis of Chemotaxis
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Finite-time blow-up in a fully parabolic Keller--Segel system with degenerate diffusion2018

    • Author(s)
      石田祥子
    • Organizer
      日本数学会2018年度年会, 関数方程式分科会
  • [Presentation] Solvability and boundedness in a 2D chemotaxis-fluid system2017

    • Author(s)
      石田祥子
    • Organizer
      NLPDEセミナー
    • Invited
  • [Presentation] 2 次元有界領域におけるchemotaxis-Navier--Stokes系の有界性について2017

    • Author(s)
      石田祥子
    • Organizer
      第6回岐阜数理科学研究会
    • Invited
  • [Presentation] Solvability and blow-up in fully parabolic degenerate Keller--Segel systems2017

    • Author(s)
      Sachiko Ishida
    • Organizer
      Mathematical seminar at University of Hawaii at Manoa
    • Invited
  • [Presentation] Finite-time blow-up in a parabolic-parabolic Keller--Segel system with porous medium diffusion2017

    • Author(s)
      石田 祥子
    • Organizer
      第13回 非線型の諸問題
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Blow-up solution for a fully parabolic degenerate Keller--Segel system in the super critical case2017

    • Author(s)
      石田祥子
    • Organizer
      名古屋大学微分方程式セミナー
    • Invited

URL: 

Published: 2018-12-17  

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