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2023 Fiscal Year Annual Research Report

ロジスティック項付きケラー・シーゲル系の臨界現象の解明とその応用

Research Project

Project/Area Number 22KJ2805
Allocation TypeMulti-year Fund
Research InstitutionTokyo University of Science

Principal Investigator

田中 悠也  東京理科大学, 理学研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2023-03-08 – 2024-03-31
Keywords走化性方程式 / 解の爆発 / 非線形拡散 / Lotka-Volterra競合モデル / 感染症モデル
Outline of Annual Research Achievements

増殖や死滅を考慮した生物の集中現象を記述するロジスティック項をもつKeller-Segel系や, 類似問題であるLotka-Volterra型2種走化性方程式系, ロジスティック項をもつ流行・移流モデルの解の挙動の臨界条件を解明に向けて, 以下の成果を得た: 1)非退化拡散項をもつLotka-Volterra型2種走化性方程式系に対して, 解の単調性を導出して, 有限時刻で爆発する解の存在を示した. また, 前年度に得た研究手法を応用して, 退化拡散項をもつ場合の結果も得た. 2)Hannover大学のMario Fuest氏, Johannes Lankeit氏との共同研究で, 間接的なシグナル生成を伴う準線形走化性方程式系に対して, エネルギー評価を用いて解の一様有界性を示した. さらに, 比較原理を用いて, 無限時刻で爆発する解の存在も示した. 3)東京理科大学の菅原佑也氏, 横田智巳教授との共同研究で, 準線形の感受性関数をもつ放物・放物型Keller-Segel系に対して, 解の即時正則性を示した. 4)東京理科大学の南金山亮太氏, 横田智巳教授との共同研究で, 定数平衡解が複数存在するある感染症モデルを扱い, 定数平衡解の分布に着目してDFEと呼ばれる定数定常解の漸近安定性に関する条件を導出した. 5)東京都立大学の下條昌彦准教授との共同研究で, ロジスティック項をもつ感染症モデルを扱い, 解の一様有界性, 定数平衡解への大域的漸近安定性, 進行波解の安定性に関する結果を得た.
上記の成果は, 国際会議「The 13th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications」や「日本数学会」などの国内外の研究集会等で発表し, 論文にまとめて専門誌に投稿した.

  • Research Products

    (8 results)

All 2024 2023 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (3 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 2 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] University of Cagliari(イタリア)

    • Country Name
      ITALY
    • Counterpart Institution
      University of Cagliari
  • [Journal Article] Global asymptotic stability of endemic equilibria and stability of traveling waves for a diffusive SIR epidemic model with logistic growth2024

    • Author(s)
      Shimojo Masahiko, Tanaka Yuya
    • Journal Title

      Journal of Elliptic and Parabolic Equations

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s41808-024-00262-y

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Finite-Time Blow-up in a Two-Species Chemotaxis-Competition Model with Degenerate Diffusion2023

    • Author(s)
      Tanaka Yuya
    • Journal Title

      Acta Applicandae Mathematicae

      Volume: 186 Pages: -

    • DOI

      10.1007/s10440-023-00592-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Critical mass phenomena in higher dimensional quasilinear Keller-Segel systems with indirect signal production2023

    • Author(s)
      Fuest Mario, Lankeit Johannes, Tanaka Yuya
    • Journal Title

      Mathematical Methods in the Applied Sciences

      Volume: 46 Pages: 14362~14378

    • DOI

      10.1002/mma.9324

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Presentation] Regularizing property of a Keller-Segel system with density-dependent sensitivity2024

    • Author(s)
      菅原 佑也, 田中 悠也, 横田 智巳
    • Organizer
      日本数学会2024年度年会 実函数論分科会
  • [Presentation] Occurrence of a critical mass phenomenon in a higher dimensional quasilinear Keller-Segel system with indirect signal production2023

    • Author(s)
      M. Fuest, J. Lankeit, 田中 悠也
    • Organizer
      日本数学会2023年度秋季総合分科会 函数方程式論分科会
  • [Presentation] Does Chemotaxis Produce Blow-up in a Two-Species Chemotaxis-Competition Model?2023

    • Author(s)
      Yuya Tanaka
    • Organizer
      The 13th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications, Student Paper Competition 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Blow-Up in a Generalized Diffusive Lotka-Volterra Competition Model with Chemotaxis2023

    • Author(s)
      Yuya Tanaka
    • Organizer
      The 13th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2024-12-25  

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