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領域の非線形運動の大域的分岐構造

研究課題

研究課題/領域番号 09640303
研究種目

基盤研究(C)

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)
研究機関龍谷大学

研究代表者

池田 勉  龍谷大学, 理工学部, 教授 (50151296)

研究分担者 阪井 一繁  龍谷大学, 理工学部, 助手 (00288664)
岡 宏枝  龍谷大学, 理工学部, 教授 (20215221)
森田 善久  龍谷大学, 理工学部, 教授 (10192783)
四ツ谷 晶二 (四ッ谷 晶二)  龍谷大学, 理工学部, 教授 (60128361)
高橋 大輔  龍谷大学, 理工学部, 助教授 (50188025)
研究期間 (年度) 1997 – 1998
研究課題ステータス 完了 (1998年度)
配分額 *注記
3,000千円 (直接経費: 3,000千円)
1998年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
1997年度: 1,900千円 (直接経費: 1,900千円)
キーワード双安定反応拡散系 / 区分的に線形な非線形性 / 内部遷移層 / 静とパルス解 / パルス進行波解 / 同期脈動波解 / 進行脈動波解 / ホップ分岐 / ポップ分岐
研究概要

領域の非線形運動の大域的な分岐構造を双安定反応拡散方程式系のパルス解の大域的分岐構造の研究と位置づけ,本計画を推進してきた.
池田榮雄氏との共同研究により
ετu_1=ε^2μ_<xx>+f(u,ν),ν_1=ν_<xx>+g(u,ν).
(0<ε<<1:layer parameter,0<τ:relaxation parameter)の静止パルス解からの分岐現象の数理解析を行った.その結果,τを減少して行くと2種類(スタティック分岐による進行パルス解への分岐とホップ分岐による同期脈動波解への分岐)の不安定化が発生することを数学的に厳密に証明し,区分的に線形な非線形性に関しては上記の2つの不安定化の起きる順序が非線形項に含まれるパラメータにどのように依存して変化するかを示した.
さらに,池田榮雄氏・三村昌泰氏との共同研究においては,特異極限形を利用して区分的に線形な非線形性について静止パルス解および進行パルス解の大域的分岐構造を明らかにした.その結果,
1) 非線形項に含まれるパラメータに依存して,分岐構造が連続的に変化すること,
2) 安定な進行パルス解のホップ分岐によって安定な進行脈動波解が現れる場合があること,
3) 静止パルス解から分岐した直後の進行パルス解はいずれの場合も不安定であること,
4) 静止パルス解から分岐した進行パルス解は,サドルノード型分岐やホップ分岐を経て,τが十分に小さくなったときにはその安定性を回復すること
などを示した.

報告書

(3件)
  • 1998 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 1997 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (47件)

  • [文献書誌] K.Sakai: "A Mathematical model of solidification dynamics of binary alloys" to appear in Japan J.Industrial and Applied Mathematics.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ikeda: "Global structure of travelling pulse solutions in some reaction-diffusion systems." Tohoku Mathematical Publications. 8巻. 85-92 (1998)

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  • [文献書誌] T.Ikeda: "Parallel computation of interfacial dynamics" Gakuto International Series, Mathematical Sciences and Applications. 11巻. 52-61 (1998)

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  • [文献書誌] T.Ikeda: "Parallel computation of spots-and-stripes patterns formed by motile bacteria" Proceedings of Third China-Japan Joint Seminar on Numerical Mathematics. 57-72 (1998)

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  • [文献書誌] H.Ikeda: "Bifurcation phenomena from standing pulse solutions of bistable reaction-diffusion systems" to appear in Journal of Dynamics and Differential Equations.

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 森下 博: "代用電荷法によるポアソン方程式の数値計算" 情報処理学会論文誌. 38巻. 1483-1491 (1997)

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  • [文献書誌] Y.Kabeya: "Number of zeros of solutions tosinqularinitial value problems" Tohoku Math.J. 50巻. 1-22 (1998)

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  • [文献書誌] Y.Morita: "Homoclinic Bifurcations in a Diffusively Coupled Excitable System" Conference on Differential Equations with Applications in Biology.21巻. 397-407 (1999)

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  • [文献書誌] S.Jimbo: "Stable Vortex Solutions to the Ginzburg-Landau Equation with a Variable Coefficient in a Disk" appear in Journal of Differential Equations.

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  • [文献書誌] Hiroshi, Kokubu: "Connecting orbit structure of monotone soletions in the shadow system" Journal of Differential Equations. 140. 309-364 (1997)

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  • [文献書誌] Tomas Gedeon: "Conley indexforfast-slow systems I : One-dimensional slow variable" to appear in Journal of Dynamics and Differential Equations.

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  • [文献書誌] Hiroshi Kokubu: "Directional transition matrix" to appear in Proceedings of the Conley Index Workshop.

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  • [文献書誌] H.Ikeda: "Global structure of traveling pulse solutions in some reaction-diffusion systems" Tohoku Mathematical Publications. No.8. 85-92 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Ikeda: "Parallel computation of interfacial dynamics" Gakuto Internat, Ser., Math.Sci.Appl.11. 52-61 (1998)

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  • [文献書誌] T.Ikeda: "Puarallel computation of spots-and-stripes patterns formed by motile bacteria" Proceedings of Third China-Japan Joint Seminar on Numerical Mathematics. 57-72 (1998)

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  • [文献書誌] H.Ikeda: "Bifurcation phenomena from standing pulse solutions of bistable reaction-diffusion systems" Journal of Dynamics and Differential Equations. (to appear).

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kabeya: "Number of zeros of solutions to singular initial value problems" Tohoku Math.J.50. 1-22 (1998)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Morita: "Homoclinic Bifurcations in a Diffusively Coupled Excitable System" Conference on Differential Equations with Applications to Biology, Fields Institute Commucations. Vol.21. 397-407 (1999)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Jimbo: "Stable Vortex Solutions to the Ginzburg-Landau Equation with a Variable Coefficient in a Disk" Journal of Differential Equations. (to appear).

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kokubu: "Connecting orbit structure of monotone solutions in the shadow system" Journal of Differential Euqations. 140. 309-364 (1997)

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Gedeon: "Conley index for fast-slow systems I : One-dimensional slow variable" Journal of Dynamics and Differential Equations. (to appear).

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      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Kokubu: "Directional transition matrix" Proceedings of the Conley Index Workshop, Warsaw, Poland.(to appear).

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    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sakai: "A mathematical model of solidification dynamics of binary alloys" Japan J.Industrial and Applied Mathematics. (to appear).

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      1998 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] K.Sakai: "A Mathematical model of solidification dynamics of binary alloys" to apear in Japan J.Industrial and Applied Mathematics.

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ikeda: "Global structure of travelling pulse solutions in some reaction-diffusion systems." Tohoku Mathematical Publications. 8巻. 85-92 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ikeda: "Parallel computation of interfacial dynamics" Gakuto International Series,Mathematical Sciences and Applications. 11巻. 52-61 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ikeda: "Parallel computation of spots-and-stripes patterns formed by motile bacteria" Proceedings of Third China-Japan Joint Seminar on Numerical Mathematics. 57-72 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ikeda: "Bifurcation phenomena from standing pulse solutions of bistable reaction-diffusion systems" to appear in Journal of Dynamics and Differential Equations.

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 森下 博: "代用電荷法によるポアソン方程式の数値計算" 情報処理学会論文誌. 38巻. 1483-1491 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sakai: "A Mathematical model of solidification dynamics of binary alloys" to appear in Japan J.Industrial and Applied Mathematics.

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ikeda: "Global structure of travelling pulse solutions in some reaction-diffusion systems." Tohoku Mathematical Publications. 8巻. 85-92 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ikeda: "Parallel computation of interfacial dynamics" Gakuto International Series,Mathematical Sciences and Applications. 11巻. 52-61 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ikeda: "Parallel computation of spots-and-stripes patterns formed by motile bacteria" Proceedings of Third China-Japan Joint Seminar on Numerical Mathematics. 57-72 (1998)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] H.Ikeda: "Bifurcation phenomena from standing pulse solutions of bistable reaction-diffusion systems" to appear in Journal of Dynamics and Differential Equations.

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 森下 博: "代用電荷法によるポアソン方程式の数値計算" 情報処理学会論文誌. 38巻. 1483-1491 (1997)

    • 関連する報告書
      1998 実績報告書
  • [文献書誌] 丸尾 彰: "ある非線形放物型方程式の整合差分近似とその画像修復への応用" 日本応用数理学会論文誌. 7・4. 389-402 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H Ikeda: "Global structure of travelling pulse solutions in some reaction-diffusion systems" to appear in The Proceedings of International Conference on Asymptotics in Nonlinear Diffusion Systems tawards the understanding of singularities in dissipative structures. (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] T.Ikeda: "Parallel computation of interfacial dynamics" Gakuto International Series,Mathematical Sciences and Applications.11. (1998)

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] I.Ikeda: "Parallel computation of reaction-diffusion phenomena" to appear in The Proceedings of the Third China-Japan Joint Seminar on Numerical Mathematics.

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 森下 博: "代用電荷法によるポアソン方程式の数値計算" 情報処理学会論文誌. 38. 1483-1491 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kabeya: "Number of zeros of solutions to singular initial value problems" to appear in Tohoku J.Math.

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      1997 実績報告書
  • [文献書誌] X-Y Chen: "Stabilization of Vorticies in the Ginzburg-Landau Equation with a Variable Diffusion Coefficient" SIAM Journal of Mathematical Analysis. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Morita: "Stability of Solutions to the Ginzburg-Landau Equation with Neumann Condition" Nonlinear Analysis:Theory,Methods and Applications. 30.6. 3939-3946 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Hiroshi Kokubu: "Connecting orbit structure of monotone solutions in the shadow system" Journal of Differential Equations. 140. 309-364 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Tomas Gedeon: "Conley index for fast-slow systems I:One-dimensional slow variable" to appear in Journal of Dynamics and Differential Equations.

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] D.Takahashi: "Box and ball system with a carrier and ultradiscrete modified KdV equation" J.Phys.A. 30. 733-739 (1977)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋 大輔: "数値計算" 岩波書店,

    • 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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