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非線形現象を支配する特異性の数理科学的研究

研究課題

研究課題/領域番号 08404005
研究種目

基盤研究(A)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関広島大学 (1998-1999)
東京大学 (1996-1997)

研究代表者

三村 昌泰  広島大学, 理学部, 教授 (50068128)

研究分担者 永井 敏隆  広島大学, 理学部, 教授 (40112172)
久保 泉  広島大学, 理学部, 教授 (70022621)
大春 慎之介 (大春 愼之助 / 大春 慎之助)  広島大学, 理学部, 教授 (40063721)
木村 正人  広島大学, 理学部, 講師 (70263358)
坂元 国望  広島大学, 理学部, 助教授 (40243547)
上山 大信  広島大学, 理学部, 助手 (20304389)
稲葉 寿  東京大学, 大学院数理科学研究科, 助教授 (80282531)
俣野 博  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (40126165)
柳田 英二  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (80174548)
山田 道夫  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (90166736)
林 洋介  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (20180979)
河野 俊文  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (80144111)
研究期間 (年度) 1996 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
40,700千円 (直接経費: 40,700千円)
1999年度: 8,200千円 (直接経費: 8,200千円)
1998年度: 8,400千円 (直接経費: 8,400千円)
1997年度: 9,500千円 (直接経費: 9,500千円)
1996年度: 14,600千円 (直接経費: 14,600千円)
キーワード特異極限法 / 特異摂動法 / 平均曲率方程式 / 爆発現象の数理 / 自由境界問題 / パターン形成 / 特異現象の数値解析 / 界面ダイナミクス / パターン形式 / 曲率方程式 / 数値分岐理論 / 生体系モデル / 安定性理論 / ウェーブレット / パターン解析 / 無次元力学系 / 界面方程式 / 伝染病モデル / 境界追跡法 / 非線形非平衡現象の理論的解明 / 非平衡系に現われる時空間パターン / 特異極限解析 / 動画化システム
研究概要

非線形現象の理解に向けて、それらを支配する様々な特異性を解析およびそれを相補する計算機解析を用いることから多角的に考察してきた。代表者は2年目から東京大学から広島大学に移ったことから,分担者はかなり変更したが、申請した課題遂行には支障がなっかた。三村は反応拡散系に現れるパターン形成を主な研究としてきたが、特に、時空間パターンを数理的に捉える手法として、特異極限法の開発を進めてた。上山はその計算機解析を実行した。坂元は、特異摂動法の研究を進め、高次元内部遷移層理論を構築した。俣野は反応拡散系の解の定性的性質を無限次元力学系理論から考察した。永井は非線形拡散系に現れる特異現象の一つである解の爆発問題を研究し、その定性的性質を明らかにした。河野、宍倉、久保は数学における特異性の基礎理論の開発として、幾何学的、複素力学系理論の研究を進めた。大春は非線形解析の基礎理論として、発展方程式に対する非線形半群理論を構築した。時弘は超離散化の手法を開発し、ソリトンセルオートマトンと微分方程式の間にある数理構造を明らかにした。山本は偏微分方程式の特異問題である逆問題の理論及び数値解析の枠組みを構築した。柳田、木村は平均曲率方程式を理論的そして数値解析の視点から考察した。一方、応用の観点から、稲葉は数理人口学における疫病モデルの解析を進め、三村、坂口は生物系に現れるパターンの多様性を数理モデルの解析から理論的解釈を与えた。林、山田は大規模計算機シミュレーション解析から、地球循環現象の解明を行った。
以上の結果は、国内外の研究会で報告されており、その多くは毎年開催される応用数学合同研究集会で発表され、出版物となって刊行されている。

報告書

(5件)
  • 1999 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1998 実績報告書
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 研究成果

    (65件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (65件)

  • [文献書誌] M.Mimura: "Aggregating pattern dymnamics in a chemotaxis model including growth"Physica A. 230. 499-543 (1996)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mimura: "Singular perturbation problems to a combustion equation in very long cylindrical domains"Studies in Advanced Mathematics. 3. 75-84 (1997)

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  • [文献書誌] M.Mimura: "Hopf-bifurcation in a chemical reaction-diffusion system"Applied Math.Letter. 11. 127-131 (1998)

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  • [文献書誌] E.N.Dancer: "Spatial segregation limit of a competition-deffusion system"Euro.J.Appl.Math.. 59. 920-941 (1999)

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  • [文献書誌] M.Mimura: "Non-annihilation of travelling pulses in reaction-diffusion systems"J.Methods and Appl.of Anal. (in press). (2000)

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  • [文献書誌] H.Matano: "The global attraction of semilinear patabolic equations on S_1"Discrete and Continuous Dynamical Systems. 3. 1-14 (1997)

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  • [文献書誌] M.Yamada: "Asymptotic formulae for the Lyapunov spectrum of fully-developed shell model turbulence"Phys.Rev.E. 57・6. 6257-6260 (1998)

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  • [文献書誌] T.Kohno: "Elliptic KZ system,braid group of the torous and Vassiliev invariant"Toplogy and itsApplication. f20. 1-16 (1997)

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  • [文献書誌] M.Shishikura: "The Hausdorff dimantion of the boundaty of the Mandelbrot set and Julia sets"Ann.Math. 147. 225-267 (1998)

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  • [文献書誌] T.Matsumoto: "A Nonlinear nonlocal transport system related to the cross-bridge mechanism of muscle contraction"Nonlinear Anal.TMA. (in press). (2000)

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  • [文献書誌] I.Kubo: "White noise analysis associated with sequences of umnbers"Infinite Dimensional Analysis. 12・3. 315-336 (1999)

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  • [文献書誌] T.Nagai: "Vhemotactic collapse in a parabolic system of mathematical biology"Hiroshima math.J. (in press). (2000)

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  • [文献書誌] T.Tokihiro: "On special founction solutions to nonlinear integrable equarions"Phsy.Lett. A236. 23-29 (1997)

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  • [文献書誌] M.Yamamoto: "Determination of forces in vibrations of beams and plates by pointwise and line observations"J.Inverse and Ill-posed problems. 4. 437-457 (1996)

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  • [文献書誌] M.Yamamoto: "General theorems on the exact controllability of conservative systems"Int.J.of Controil. 67. 371-379 (1997)

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  • [文献書誌] H.Inaba: "Persistent age-distributions for an age-structured two-sex population model"Mathematical Population Studies. (in press). (2000)

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  • [文献書誌] S.-I.Ei.: "Dynamics of interfaces in a scalar parabolic equation with variable diffusion"J.Indust.Appl.Math. 14. 1-23 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sakamoto: "Internal layers in high-dimensional domains"Proc.Roy.Soc.Edin. 128A. 359-401 (1998)

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  • [文献書誌] M.Kimura: "Numerical analysis of moving boundaries(in Japanese)"Sugaku. 52・1. 1-15 (2000)

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  • [文献書誌] D.Ueyama: "Dynamics of self-replicating patterns in the one-dimensional Gray-Scott model"Hokkaido Math.J. 28. 175-210 (1999)

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  • [文献書誌] M. Mimura: "Aggregating pattern dynamics in a chemotaxis model including growth"Physica A. 230. 499-543 (1996)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mimura: "Singular perturbation problems to a combustion equation in very long cylindrical domains"Studies in Advanced Mathematics. 3. 75-84 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mimura: "Hopf-bifurcation in a chemical reaction-diffusion system."Applied Math. Ltter. 11. 127-131 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] E. N. Dancer: "Spatial segregation limit of a competition-diffusion system"Euro. J. Appl. Math.. 59. 920-941 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Mimura: "Non-annihilation of traveling pulses in reaction-diffusion systems"J. Methods Appl. of Anal.. (in press). (2000)

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  • [文献書誌] H. Matano: "The global attractor of semilinear parabolic equations on SィイD21ィエD2"Discrete and Dynamical Systems. 3. 1-14 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yamada: "Asymptotic fomulae for the Lyapunov spectrum of fully-developed hell model turbulence"Phys. Rev. E. 57・6. 6257-6260 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Kohno: "Elliptic KZ system, braid group of the torous and Vassiliev invariant"Toplogy and its Applications. f20. 1-16 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Shishikura: "The Hausdorff dimension of the boundary of the Mandelbrot set and Julia sets"Ann. Math.. 147. 225-267 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Matsumoto: "A nonlinear nonlocal transport system related to the cross-bridge mechanism of muscle contraction"Nonlinear Anal. TMA. (in press). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I. Kubo: "White noise analysis associated with sequences of numbers."Infinite Dimensional Analysis. 12・3. 315-336 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Nagai: "Chemotactic collapse in a parabolic system of mathematical biology"Hiroshima math. J.. (in press). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T. Tokihiro: "On sptcial function solutions to nonlinear integrable equations"Phys. Lett.. A236. 23-29 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yamamoto: "Determination of forces in vibrations of beams and plates by-pointwise and line observations"J. Inverse and Ill-posed problems. 4. 437-457 (1996)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Yaihamoto: "General theorems on the exact controllability of conservative systems"Int. J. of Controil. 67. 371-379 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Inaba: "Persistent age-distributions for an age-structured two-sex population model"Mathematical Population Studies. 7・4(in press). (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.-I. Ei.: "Dynamics of interfaces in a scalar parabolic equation with variable diffusion"J. Indust. Appl. Math.. 14. 1-23 (1997)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Sakamoto: "Internal layers in high-dimensional domain"Proc. Roy. Soc. Edin.. 128A. 359-401 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. Kimura: "Numeircal analysis of moving boundaries (in Japanese)"Sugaku. 52・1. 1-15 (2000)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] D. Ueyama: "Dynamics of self-replicating patterns in the one-dimensional Gray-Scott model"Hokkaido Math. J.. 28. 175-210 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Mimura: "Non-annihilatin of travelling pulses in reaction-diffusion systems"J.Method and Appl.of Anol. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Matsumoto: "Anonlinear nonlocal transport system related to the cross-bridge me chanism of muscle contraction"Nonlinear Anal.TMA. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kubo: "White noise analysis associated with sequences of numbers"Infinite Dimensional Analysis. 12・3. 315-336 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] T.Nagai: "Chemotactic collapse in a parabolic system of mathematical biology"Hiroshima Math.J.. (in press). (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mimura: "Singular Hopf-bifurcation in a chemical reaction-diffusion systems"App.Math.Letters. 11. 127-131 (1998)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 木村正人: "移動境界の数値解析"数学. 52・1. 1-15 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kan-on: "SINGULAR PERTURBATION APPROACH TO A 3-COMPONENT REACTION-DIFFUSION SYSTEM ARISING IN POPULATION DYNAMICS" SIAM.J.Math.Anal. 29・6. 1519-1536 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Okamoto: "NONLINEAR EVOLUTION OPERATORS ASSOCIATED WITH NONLINEAR DEGENERATE PARABOLIC EQUATIONS" Advances in Mathematical Sciences and Applications Gakkotosho,Tokyo. 8・2. 581-629 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamada: "Wavelet analysis of Atmospheric Wind,Turbulence fluid and Seismic Acceleration Data" SIAM book Publications. 101-138 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 稲葉寿: "C型慢性ウィルス性肝突の数理モデル" 電子情報通信学会論文誌. 81・3. 1-10 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mimura: "Multi-dimensional transition layers for an exothermic reaction-diffusion system in long cylindrical domains" J.Math.Sci.Univ.Tokyo. 3. 109-179 (1996)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakamoto: "Internal layers in higher-dimensional domain" Proc Royal Soc.Edinburgh. 128. 359-401 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mimua: "Non-annhilation dynamics in an exothermicreaction-diffusion system with mono-stable excitability" Chaos. 7・4. 817-826 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Matano: "The global attractor of semilinear parabolic equations" Discrete and Continuous Dynamical Systems. 3. 1-24 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Yamada: "Spiral wave behavious in an excitable reaction-diffusion system on a sphere" Physica D. (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 稲葉 寿: "数理人工学の発展" 人工学研究. 21. 7-17 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] E.Yanagida: "Dynamics of interfaces in a scalan parabolic equation with variable diffusion" Japan J.Indust.Appl.Math.14・1. 1-23 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Kimura: "Numerical analysis of moving boundary problems using boundary tracking method" Japan J.Indust.Appl.Math.14・3. 373-398 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mimura and T.Tsujikawa: "Aggregating pattern dynamics in a chemotaxis model including growth" Physica A,. 230. 499-543 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] M.Mimura and K.Sakamoto: "Multi-dimensional transition layers for an exothermic reaction-diffusion system in long cylindrical domains" J.Math.Sci.,. 3. 109-179 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Xu-Yan Chen,H.Matano,and M.Mimura: "Finite-point extinction and continuity of interfaces in a nonlinear diffusion equation with strong absorption" J.reine angew.Math.459. 1-36 (1995)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] T.Kohno and T.Takata: "Level-rank duality of Witten's 3-manifold invariants" Advanced Stud.Pure.Math.24. 243-264 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] F.Sasaki and M.Yamada: "Biorthogonal Wavelet Adapted to Integral Operators and Their Applications'" accepted in JJIAM. (1997)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] S.-I.Ei,N.-H.Satao and E.Yanagida,: "Stability of stationary interfaces with contact angle in a generalized mean curvature flow," Amer.J.Math.118. 653-687 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 林洋介: "岩波講座地球惑星科学第6巻地球連続体力学第二章流体力学" 岩波書店, 319 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書

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公開日: 1996-04-01   更新日: 2016-04-21  

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