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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

研究課題

研究課題/領域番号 08F08322
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分外国
研究分野 基礎解析学
研究機関北海道大学

研究代表者

中村 玄  北海道大学, 大学院・理学研究院, 教授

研究分担者 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
研究期間 (年度) 2008 – 2010
研究課題ステータス 完了 (2010年度)
配分額 *注記
2,200千円 (直接経費: 2,200千円)
2010年度: 400千円 (直接経費: 400千円)
2009年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2008年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードNavier-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
研究概要

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。

報告書

(3件)
  • 2010 実績報告書
  • 2009 実績報告書
  • 2008 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2011 2010 2009 2008

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] On logarithmically improved regularity criteria for the Navier-Stokes equations in R^n2011

    • 著者名/発表者名
      J.Fan, 他2名
    • 雑誌名

      IMA J.Appl.Math.

      巻: (to appear)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Logarithmically improved regularity criteria for the Navier-Stokes and MHD equations2011

    • 著者名/発表者名
      J.Fan, 他3名
    • 雑誌名

      J.Math.Fluid Mech.

      巻: (to appear)

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inverse viscosity problem for the Navier-Stokes equations2010

    • 著者名/発表者名
      J.Fan, 他3名
    • 雑誌名

      J.Math.Anal.Appl.

      巻: 365 ページ: 750-757

    • 関連する報告書
      2010 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inverse visvosity problem for the Navier-Stokes equation2010

    • 著者名/発表者名
      J.Fan, M.Di Cristo, Y.Jiang, G.Nakamura
    • 雑誌名

      J.Math. Anal. Appl. 365

      ページ: 750-757

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Well-posedness of an inverse problem of Navier-Stokes equations with the final overdetermination2009

    • 著者名/発表者名
      J.Fan, G.Nakamura
    • 雑誌名

      J.Inv.Ill-Posed Problems 17

      ページ: 565-584

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inverse problems for the Boussinesq system2009

    • 著者名/発表者名
      J.Fan, Y.Jiang, G.Nakamura
    • 雑誌名

      Inverse Problems 25

      ページ: 85007-85007

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Regularity criterion for weak solutions to the Navier-Stokes equations in terms of the gradient of the pressure2008

    • 著者名/発表者名
      J. Fan, T. Ozawa
    • 雑誌名

      Journal of Inequalities and Applications Volume2008

      ページ: 6-6

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local solvability of an inverse problem to the density-dependent Navier-Stokes equations2008

    • 著者名/発表者名
      J. Fan, G. Nakamura
    • 雑誌名

      Applicable Analysis 87

      ページ: 1255-1265

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Global Cauchy problem for the 2-D MHD-alpha models with partial viscous terms2009

    • 著者名/発表者名
      Jishan Fan
    • 学会等名
      第10回北東数学解析研究会
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2009-02-17
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2008-04-01   更新日: 2024-03-26  

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