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粘性解の理論と応用

研究課題

研究課題/領域番号 09440067
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 解析学
研究機関東京都立大学

研究代表者

石井 仁司  東京都立大学, 理学研究科, 教授 (70102887)

研究分担者 冨田 義人 (富田 義人)  神戸商船大学, 商船学部, 教授 (50031456)
儀我 美一  北海道大学, 大学院・理学研究科, 教授 (70144110)
望月 清  東京都立大学, 大学院・理学研究科, 教授 (80026773)
石井 克幸  神戸商船大学, 商船学部, 助教授 (40232227)
小池 茂昭 (小池 茂明)  埼玉大学, 理学部, 助教授 (90205295)
研究期間 (年度) 1997 – 1999
研究課題ステータス 完了 (1999年度)
配分額 *注記
13,400千円 (直接経費: 13,400千円)
1999年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
1998年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
1997年度: 4,900千円 (直接経費: 4,900千円)
キーワード粘性解 / ハミルトン・ヤコビ方程式 / 退化楕円型方程式 / 曲率流 / 最適制御 / 確率制御 / 均質化理論 / 半連続粘性解 / ガウス曲率流 / 確率微分方程式 / 不変領域 / 摩耗のモデル / Lax-Hopfの公式 / 非線形偏微分方程式 / ハミルトン・セコビ方程式 / ダイナミック・プログラミング
研究概要

次のような研究成果をあげた。1.最適制御における状態拘束問題に対して、対応するハミルトン・ヤコビ方程式の必ずしも滑らかでない粘性解からフィードバック型の最適制御を構成する問題を考え、近似的最適制御であれば構成できることを証明した。その構成法も与えた。2.BarronとJensenによる半連続粘性解の一意存在定理は最適制御における値関数の特徴づけに、値関数が半連続である場合に基本的であるが、無限次元ヒルベルト空間上での半連続粘性解の一意存在定理を確立した。3.エルゴード制御はそれ自身重要であるが、ハミルトン・ヤコビ方程式の均質化にも関連している。ハミルトン・ヤコビ方程式に対するエルゴード問題を考察し、ある種の値関数を導入し、この関数を通して解の存在の特徴づけを行った。4.凸性のない一階のハミルトン・ヤコビ方程式の初期値問題に関して半連続な初期値に対して時間大域的に一意に解ける解の概念を導入し、従来の解との比較を行った。5.リスク鋭感的確率制御のベルマン方程式の可解性、一意性、解の滑らかさ、を調べ、粘性解の方法を用いて、その特異極限と微分ゲームとの関連を考察した。6.凸体のガウス曲率流は、岩石の磨耗のモデルとして現れる。このガウス曲率流のある幾何学的近似法を提唱し、その収束を証明した。7.制御された確率微分方程式の解の与えられた集合に対する不変性と対応するハミルトン・ヤコビ・ベルマン方程式の粘性解のその集合への制限可能性との同値性を証明した。8.ガウス曲率流に関して、平坦部分の待ち時間を研究し、初期曲面の一点において二つの主曲率が0であれば、その点待ち時間は正であることを証明した。さらに、初期曲面が滑らかであっても、平坦部分を持つならばそのガウス曲率流はC^2級ではなくなることを証明した。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (33件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (33件)

  • [文献書誌] 石井仁司: "On ε-optimal controls for state constraint problems"Ann. Inst. H. Poincare. (未定).

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石井仁司: "Hopf-Lax formulas for semicontinuous data"Indiana Univ. Mayth. J.. 48・3. 994-1035 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石井仁司: "Waiting time effects for Gauss curvature flows"Indiana Univ. Math. J.. 48・1. 311-334 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 望月清: "Large time behavior and life span for a quasilinear parabolic equation with slowly decaying initial values"Nonlinear Analysis. 39. 33-45 (2000)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 冨田義人: "Unbounded viscosity solutions of nonlinear second order PDE's"Advances in Math. Sciences Appl.. 10・2(未定).

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 儀我美一: "On strong maximum principle and large time behavior of generalized mean curvature flow with the Neumann boundary condition"J. Differential Equations. 154. 107-131 (1999)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H. Ishii, S. Koike: "On ε-optimal controls for state constraint problems"Ann. Inst. H. Poincare. (to appear).

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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] O. Alvarez, E. N. Barron, H. Ishii: "Hopf-Lax formulas for semicontinuous data"Indiana Univ. Math. J.. 48. 994-1035 (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] D. Chopp, L. C. Evans, H. Ishii: "Waiting time effects for Gauss curvature flows"Indiana Univ. Math. J.. 48. 311-334 (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] H. Ishii, G. E. Pires, P. E. Souganidis: "Threshold dynamics type approximation schemes for propagating fronts"J. Math. Soc. Japan. 51. 267-308 (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] K. Horie, H. Ishii: "Homogenization of Hamilton-Jacobi equations on domains with small scale periodic structure"Indiana Univ. Math. J.. 47. 1011-1058 (1998)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K. Mochizuki, K. Mukai, Q. Huang: "Large time behavior and life span for a quasilinear parabolic equation with slowly decaying initial values"Nonlinear Analysis. 39. 33-45 (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] K. Ishii, Y. Tomita: "Unbounded viscosity solutions of nonlinear second order PDE's"Advances in Math. Sci. Appl.. 10-2,(to appear).

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M. -H. Giga, Y. Giga: "Stability for evolving graphs by nonlocal weighted curvature"Comm. PDEs. 24. 109-184 (1999)

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      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y. Giga, M. Ohnuma, M. -H. Sato: "On strong maximum principle and large time behavior of generalized mean curvature flow with the Neumann boundary condition"J. Differential Equations. 154. 107-131 (1999)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1999 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 石井 仁司: "On ε-optimal controls for state constraint problems"Ann. Inst. H. Poincare. (未定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石井 仁司: "Hopf-Lax formulas for semicontinuous data"Indiana Univ. Math. J.. 48・3. 994-1035 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石井 仁司: "Waiting time effects for Gauss curvature flows"Indiana Univ. Math. J.. 48・1. 311-334 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 望月 清: "Large time behavior and life span for a quasilinear parabolic equation with slowly decaying initial values"Nonlinear Analysis.. 39. 33-45 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 冨田 義人: "Unbounded viscosity solutions of nonlinear second order PDE's,"Advances in Math Sciences Appl.. 10・2(未定).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 儀我 美一: "On strong maximum principle and large time behaviour of generalized mean cuvature flow with the Neumann boundary condition"J. Differential Equations. 154. 107-131 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] 石井仁司: "Homogenization of the Cauchy problem for Hamilton-Jacobi equations" Stochastic Analysis,Control,Optimization and Applications:a volume in honor of W.H.Fleming. 305-324 (1999)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 石井仁司: "Homogenization of Hamilton-Jacobi equations on domains with small scale periodic structure" Indiana Univ.Math.J.47. 1011-1058 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 石井仁司: "Threshold dynamics type approximations schemes for propagating fronts" J.Math.Soc.Japan. 印刷中.

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 望月 清: "Existence and behavior of solutions for a weakly coupled system of reaction-diffusion equations." Methods Appl.Anal.5・2. 109-124 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 儀我美一: "Evolving graphs by singular weighted curvature" Arch.Rational Mech.Anal.141・2. 117-198 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 石井克幸: "Regularity and convergence of crystalline motion" SIAM J. Math. Anal.30・1. 19-37

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 石井 仁司: "Some properties of ergodic attractors for controlled dynamical systems" Discrete Contin.Dyram.Systems. 4.1. 43-54 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] P.-L.Lions: "Un contre-exemple pour la theorie du controle ergodique en dimension infinie" C.R.Acad.Sci.Paris Ser.I Math.325・1. 37-41 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 石井 仁司: "Threshold dynamics type approximation schemes for propagating fronts" J.Math.Soc.Japan. (未定).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 石井 仁司: "An approximation scheme for Gauss curvature flow" 数理解析研究所講究録. (未定).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 望月 清: "Critical exponent and critical blow-up for quasilinear parabolic equations" Israel J.Math.98. 141-156 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 儀我 美一: "On instant extinction for very fast diffusion equations" Discrete Contin.Dynam.Systems.3・2. 243-250 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書

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公開日: 1997-04-01   更新日: 2016-04-21  

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