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2019 Fiscal Year Annual Research Report

Anomalous diffusions on disordered media

Research Project

Project/Area Number 17H01093
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

熊谷 隆  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (90234509)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 相川 弘明  中部大学, 工学部, 教授 (20137889)
Croydon David  京都大学, 数理解析研究所, 准教授 (50824182)
舟木 直久  早稲田大学, 理工学術院, 特任教授 (60112174)
福島 竜輝  京都大学, 数理解析研究所, 准教授 (60527886)
木上 淳  京都大学, 情報学研究科, 教授 (90202035)
Project Period (FY) 2017-04-01 – 2022-03-31
Keywords確率論 / 複雑系 / 数理物理 / 解析学 / ポテンシャル論 / 統計力学
Outline of Annual Research Achievements

1。熊谷とCroydonは、Barlow氏と共同で二次元一様全域木の上のランダムウォークの熱核評価に現れる振動等の詳細な性質を調べ、さらに熱核のannealedの評価における非対角部分の指数がquenchedのそれと異なることを解明した。熊谷はまた、拡散項とジャンプ項からなる一般の対称確率過程について、対応する熱方程式の解が放物型ハルナック不等式や精密な熱核評価を持つための必要十分条件を導き出した。本研究は、対称拡散過程や飛躍型確率過程の場合に進められてきた安定性理論の統一版であると言える。この結果は、Z.Q. Chen氏とJ. Wang氏との共著論文にまとめ、2020年度に雑誌に掲載された。
2。木上は、自己相似集合の Ahlfors regular conformal dimensionと対応する無限グラフの parabolic index の関係および自己相似集合上への p-energy の構成について研究し、parabolic index とAhlfors regular conformal dimensionの間の不等式などを示した。
3。相川は、intrinsic ultracontractivity の研究を応用して、Lipschitz領域やJohn領域をベースにするシリンダー上の熱方程式の優解の可積分性を与えた。これは正値優調和関数の可積分性に関する結果の放物型拡張である。
4。福島はS. Junk氏と共同で,ランダム媒質中の向きづけられた高分子模型の零温度極限の研究を行い、自由エネルギーの連続性を示した。舟木は、Glauber-零レンジ過程から平均曲率運動の導出を行った。これは非線形な拡散項を経由するため偏微分方程式の観点からも新しい結果である。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

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

Reason

二次元一様全域木の上のランダムウォークの詳細な解析を行うことで、現在の世界的な潮流である「ランダム幾何学」に対して、「ランダム媒質の上の解析学」を展開することができた。複雑度の高いランダム媒質に関する当該研究は、研究代表者や分担者が15年以上に渡って牽引している分野であるが、SLEなどとも関連して極めて重要なモデルである二次元一様全域木の解析をさらに深めたことは、大きな意義があると考える。また、一般の測度距離空間上の確率過程で、拡散項とジャンプの項を持つものについてDe Giorgi-Nash-Moser理論を構築したことは、熱核評価やHarnack不等式の安定性の観点からも大きな進展であると言える。
代表者や分担者は今年度も国内外での多くの研究集会に招待され、多くの国際共同研究を進めることができた。特に研究代表者は、フンボルト賞受賞の関係でドイツにのべ半年程度滞在し、研究の推進と国際的なネットワークの拡充を行うことができ、2019年は充実した一年であった。年度の終わりにコロナ禍のためいくつかの海外渡航を中止せざるを得なくなり、さらに翌年もコロナが続いたため、海外渡航や研究者招聘が全くできなくなったが、Zoomなどのオンラインを通じて共同研究を続ける方法を身につけ、国際共同研究を継続している。

Strategy for Future Research Activity

研究内容に関する方向性はこれまで通りであるが、すでに一年以上、コロナウイルス の影響で海外渡航や外国人招聘が全くできない状況が続いており、この報告書を作成している2021年4月現在(繰越を行ったために報告書の作成が一年ずれている)も変異種が猛威を奮い、先が見えない状況にある。
幸い、この一年間にZoom等のオンラインによる研究交流が確立し、共同研究者とも定期的に連絡をとり、共同研究を順調に進めることができている。オンラインにより、海外のセミナーや研究集会にも京都にいながら参加できるのは便利ではあるが、やはり実際に会って議論することで得られるものには及ばない。
昨年度は、本科研費に関連して開催予定であった国際研究集会はすべて延期となったが、今年度はオンラインハイブリッドによる国際研究集会を開催し、研究拠点としての役割を果たしたいと考えている。その際、国内の若手研究者が積極的に参加できる機会を増やせるよう努めたい。
研究面においては、昨年度は、自宅にいる時間が長くなった分進行中であった共同研究をいくつもまとめ上げることができた。今年度はオンラインでの研究集会でさらに積極的に講演し、また共同研究者とオンラインで密に議論をすることで、新たな研究を切り開いて行く予定である。

  • Research Products

    (37 results)

All 2020 2019 Other

All Int'l Joint Research (6 results) Journal Article (12 results) (of which Int'l Joint Research: 7 results,  Peer Reviewed: 12 results) Presentation (15 results) (of which Int'l Joint Research: 11 results,  Invited: 15 results) Book (1 results) Remarks (1 results) Funded Workshop (2 results)

  • [Int'l Joint Research] University of British Columbia(カナダ)

    • Country Name
      CANADA
    • Counterpart Institution
      University of British Columbia
  • [Int'l Joint Research] Fujian Normal University/Shianghai Jiao Tong University(中国)

    • Country Name
      CHINA
    • Counterpart Institution
      Fujian Normal University/Shianghai Jiao Tong University
  • [Int'l Joint Research] TU-Berlin/TU-Munich(ドイツ)

    • Country Name
      GERMANY
    • Counterpart Institution
      TU-Berlin/TU-Munich
  • [Int'l Joint Research] UCLA/University of Washington(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      UCLA/University of Washington
  • [Int'l Joint Research] Universidade Federal do Rio de Janeiro(ブラジル)

    • Country Name
      BRAZIL
    • Counterpart Institution
      Universidade Federal do Rio de Janeiro
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      2
  • [Journal Article] Time fractional Poisson equations: Representations and estimates2020

    • Author(s)
      Chen Zhen-Qing、Kim Panki、Kumagai Takashi、Wang Jian
    • Journal Title

      Journal of Functional Analysis

      Volume: 278 Pages: 108311~108311

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2019.108311

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Biased Random Walk on the Trace of Biased Random Walk on the Trace of …2020

    • Author(s)
      Croydon David、Holmes Mark
    • Journal Title

      Communications in Mathematical Physics

      Volume: 375 Pages: 1341~1372

    • DOI

      10.1007/s00220-019-03585-3

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Global integrability of supertemperatures2020

    • Author(s)
      Aikawa Hiroaki、Hara Takanobu、Hirata Kentaro
    • Journal Title

      Mathematische Zeitschrift

      Volume: 296 Pages: 1049~1063

    • DOI

      10.1007/s00209-020-02467-y

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Heat kernel estimates for FIN processes associated with resistance forms2019

    • Author(s)
      Croydon D.A.、Hambly B.M.、Kumagai T.
    • Journal Title

      Stochastic Processes and their Applications

      Volume: 129 Pages: 2991~3017

    • DOI

      10.1016/j.spa.2018.08.011

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Elliptic Harnack inequalities for symmetric non-local Dirichlet forms2019

    • Author(s)
      Chen Zhen-Qing、Kumagai Takashi、Wang Jian
    • Journal Title

      J. Math. Pures Appl.

      Volume: 125 Pages: 1~42

    • DOI

      10.1016/j.matpur.2017.10.011

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Products of random walks on finite groups with moderate growth2019

    • Author(s)
      Chen Guan-Yu、Kumagai Takashi
    • Journal Title

      Tohoku Mathematical Journal

      Volume: 71 Pages: 281~302

    • DOI

      10.2748/tmj/1561082599

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Motion by Mean Curvature from Glauber-Kawasaki Dynamics2019

    • Author(s)
      Funaki Tadahisa、Tsunoda Kenkichi
    • Journal Title

      Journal of Statistical Physics

      Volume: 177 Pages: 183~208

    • DOI

      10.1007/s10955-019-02364-7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fast-reaction limit for Glauber-Kawasaki dynamics with two components2019

    • Author(s)
      De Masi A.、Funaki T.、Presutti E.、Vares M. E.
    • Journal Title

      Latin American Journal of Probability and Mathematical Statistics

      Volume: 16 Pages: 957~957

    • DOI

      10.30757/ALEA.v16-34

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Invariant Measures in Coupled KPZ Equations2019

    • Author(s)
      Funaki Tadahisa
    • Journal Title

      Stochastic Dynamics Out of Equilibrium

      Volume: N/A Pages: 560~568

    • DOI

      10.1007/978-3-030-15096-9_20

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Sharp interface limit for stochastically perturbed mass conserving Allen-Cahn equation2019

    • Author(s)
      Funaki Tadahisa、Yokoyama Satoshi
    • Journal Title

      The Annals of Probability

      Volume: 47 Pages: 560~612

    • DOI

      10.1214/18-AOP1268

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Zero temperature limit for the Brownian directed polymer among Poissonian disasters2019

    • Author(s)
      Fukushima Ryoki、Junk Stefan
    • Journal Title

      The Annals of Applied Probability

      Volume: 29 Pages: 3821~3860

    • DOI

      10.1214/19-AAP1493

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Potential theoretic notions related to integrability of superharmonic functions and supertemperatures2019

    • Author(s)
      Aikawa Hiroaki
    • Journal Title

      Analysis and Mathematical Physics

      Volume: 9 Pages: 711~728

    • DOI

      10.1007/s13324-019-00323-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Global integrability of supertemperatures and intrinsic ultracontractivity2020

    • Author(s)
      Aikawa Hiroaki
    • Organizer
      Analysis Seminar, University College Dublin
    • Invited
  • [Presentation] Homogenization of (symmetric) stable-like processes in random media2019

    • Author(s)
      Kumagai Takashi
    • Organizer
      2019 Spring Probability Workshop at Academia Sinica
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Heat kernel estimates and parabolic Harnack inequalities for symmetric Dirichlet forms2019

    • Author(s)
      Kumagai Takashi
    • Organizer
      Walking through the Brownian Zoo
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Anomalous random walk and diffusion in random media2019

    • Author(s)
      Kumagai Takashi
    • Organizer
      Berlin Mathematical school (BMS) Friday Colloquium
    • Invited
  • [Presentation] Stability of heat kernel estimates and parabolic Harnack inequalities for symmetric Dirichlet forms2019

    • Author(s)
      Kumagai Takashi
    • Organizer
      Japanese-German Open Conference on Stochastic Analysis 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Anomalous random walk and diffusion: from fractals to random media2019

    • Author(s)
      Kumagai Takashi
    • Organizer
      50 Years of Mathematics in Bielefeld
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Mean curvature interface limit from Glauber-Zero range interacting particles2019

    • Author(s)
      Funaki Tadahisa
    • Organizer
      Japanese-German Open Conference on Stochastic Analysis 2019
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Large deviation for lozenge tiling dynamics2019

    • Author(s)
      Funaki Tadahisa
    • Organizer
      Large Scale Stochastic Dynamics, Oberwolfach
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Quenched and averaged tails of the heat kernel of the two-dimensional uniform spanning tree2019

    • Author(s)
      Croydon David
    • Organizer
      41st Stochastic Processes and Their Applications
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Scaling limits of random walks on random graphs in critical regimes2019

    • Author(s)
      Croydon David
    • Organizer
      日本数学会秋季総合分科会
    • Invited
  • [Presentation] Zero temperature limit for directed polymers in random environment2019

    • Author(s)
      Fukushima Ryoki
    • Organizer
      Stochastic Analysis, Random Fields, and Integrable Probability
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Random walks among Bernoulli obstacles2019

    • Author(s)
      Fukushima Ryoki
    • Organizer
      CIRM Workshop "Self-interacting Random Walks, Polymers and Folding"
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Weakly exponential measures and time changes of the Brownian motion2019

    • Author(s)
      Kigami Jun
    • Organizer
      IPAM Workshop, Analysis and Geometry of Random Shapes
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Ahlfors conformal dimension of a metric space and parabolic index of an infinite graph2019

    • Author(s)
      Kigami Jun
    • Organizer
      International Conference on Analysis and PDEs on Manifolds and Fractals
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 複雑シリンダー上の熱方程式の正値優解の可積分性2019

    • Author(s)
      Aikawa Hiroaki
    • Organizer
      早稲田大学応用解析研究会
    • Invited
  • [Book] 確率偏微分方程式2019

    • Author(s)
      舟木 直久、乙部 厳己、謝 賓
    • Total Pages
      350
    • Publisher
      岩波書店
    • ISBN
      9784000298254
  • [Remarks] Takashi Kumagai's home page

    • URL

      http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~kumagai/kumpre.html

  • [Funded Workshop] 1st China-Japan-Korea Joint Probability Workshop2019

  • [Funded Workshop] Heat Kernels, Stochastic Processes and Functional Inequalities (Oberwolfach Workshop)2019

URL: 

Published: 2021-12-27  

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