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非線形偏微分方程式の逆問題及び制御問題の研究

Research Project

Project/Area Number 08F08322
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Basic analysis
Research InstitutionHokkaido University

Principal Investigator

中村 玄  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) FAN Jishan  北海道大学, 大学院・理学研究院, 外国人特別研究員
JISHAN Fan  北海道大学, 大学院・理学研究院, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2008 – 2010
Project Status Completed (Fiscal Year 2010)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2010: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2009: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2008: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
KeywordsNavier-Stokes方程式 / MHD方程式 / 非線形波動方程式 / 逆問題 / 安定性評価 / Boussinesq方程式 / 安定性 / Carleman評価 / 弱解の正則性 / Tikhonovの不動点定理 / ソース項同定
Research Abstract

非線形偏微分方程式に対する逆問題の研究は揺藍期にあり、今後研究が飛躍的に盛んになると思われる。このような状況の中で、研究代表者と日本学術振興会外国人特別研究員のJishan Fanは、流体方程式や非線形波動方程式の逆問題について先駆的な研究を試みると同時に、逆問題解析に必要な解の正則性について研究した。得られた研究成果は以下の(i)~(iii)である。
i)解の正則性研究:Navier-Stokes方程式やMHD方程式について、解の正則性を保証する従来の条件を改良した。(論文[2],[3])(ii)流体方程式の逆問題の研究:Navier-Stokes方程式の粘性係数が、未知でしかも場所に依存する場合に、境界近くで解の情報と初期データの情報が得られるとして、これらの情報から未知粘性係数の同定に関する安定性評価を与えた。(論文[1])安定性評価は、当該逆問題の設定、その非適切性の度合いを図る尺度として重要である。(iii)非線形波動方程式の逆問題の研究:非線形項が解の勾配微分にのみ依存するような空間多次元非線形波動方程式について、ある種の解の境界における情報から非線形項のテーラー展開係数決定を、第二次まで求める研究を行った。まだ、研究は完了していないが、ほぼ研究完了の見通しが立った。将来的には、所謂高次弾性テンソルの測定方法の理論への糸口となる研究である。

Report

(3 results)
  • 2010 Annual Research Report
  • 2009 Annual Research Report
  • 2008 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2011 2010 2009 2008

All Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (1 results)

  • [Journal Article] On logarithmically improved regularity criteria for the Navier-Stokes equations in R^n2011

    • Author(s)
      J.Fan, 他2名
    • Journal Title

      IMA J.Appl.Math.

      Volume: (to appear)

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Logarithmically improved regularity criteria for the Navier-Stokes and MHD equations2011

    • Author(s)
      J.Fan, 他3名
    • Journal Title

      J.Math.Fluid Mech.

      Volume: (to appear)

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inverse viscosity problem for the Navier-Stokes equations2010

    • Author(s)
      J.Fan, 他3名
    • Journal Title

      J.Math.Anal.Appl.

      Volume: 365 Pages: 750-757

    • Related Report
      2010 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inverse visvosity problem for the Navier-Stokes equation2010

    • Author(s)
      J.Fan, M.Di Cristo, Y.Jiang, G.Nakamura
    • Journal Title

      J.Math. Anal. Appl. 365

      Pages: 750-757

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Well-posedness of an inverse problem of Navier-Stokes equations with the final overdetermination2009

    • Author(s)
      J.Fan, G.Nakamura
    • Journal Title

      J.Inv.Ill-Posed Problems 17

      Pages: 565-584

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Inverse problems for the Boussinesq system2009

    • Author(s)
      J.Fan, Y.Jiang, G.Nakamura
    • Journal Title

      Inverse Problems 25

      Pages: 85007-85007

    • Related Report
      2009 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Regularity criterion for weak solutions to the Navier-Stokes equations in terms of the gradient of the pressure2008

    • Author(s)
      J. Fan, T. Ozawa
    • Journal Title

      Journal of Inequalities and Applications Volume2008

      Pages: 6-6

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Local solvability of an inverse problem to the density-dependent Navier-Stokes equations2008

    • Author(s)
      J. Fan, G. Nakamura
    • Journal Title

      Applicable Analysis 87

      Pages: 1255-1265

    • Related Report
      2008 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Global Cauchy problem for the 2-D MHD-alpha models with partial viscous terms2009

    • Author(s)
      Jishan Fan
    • Organizer
      第10回北東数学解析研究会
    • Place of Presentation
      東北大学
    • Year and Date
      2009-02-17
    • Related Report
      2008 Annual Research Report

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Published: 2008-04-01   Modified: 2024-03-26  

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