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変分問題のモース理論

研究課題

研究課題/領域番号 11440059
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 大域解析学
研究機関慶應義塾大学

研究代表者

菊池 紀夫  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (80090041)

研究分担者 三沢 正史  熊本大学, 理学部, 助教授 (40242672)
下村 俊  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (00154328)
谷 温之  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (90118969)
星野 慶介  千葉工業大学, 工学部, 講師
小俣 正朗  金沢大学, 理学部, 助教授 (20214223)
石川 史郎  Keio Univ., Fac. of Sci. and Tech., Associate Professor (10051913)
前島 信  慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (90051846)
田村 要造  慶應義塾大学, 理工学部, 助教授 (50171905)
利根川 吉広 (利根川 吉廣)  北海道大学, 理学部, 助教授 (80296748)
金井 雅彦  名古屋大学, 理学部, 教授 (70183035)
戸瀬 信之  慶應義塾大学, 経済学部, 教授 (00183492)
研究期間 (年度) 1999 – 2001
研究課題ステータス 完了 (2001年度)
配分額 *注記
4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
2001年度: 2,400千円 (直接経費: 2,400千円)
2000年度: 1,800千円 (直接経費: 1,800千円)
キーワードdiscrete Morse flow / Morse (variational) flow / Navier-Stokes equations / Roth's approximation / local estimate / De Giorgi-Nash estimate / Campanato estimate / Gehring-Giaquinta-Modica higher integrability / 多変数変分問題 / 非線形最適化 / 最小勾配(モース)流 / Navier-Stokes方程式 / 調和写像とブラウン運動 / 数理ファイナンス / 調和解析と測定理論 / 特異点・漸近解析 / 変分問題 / モース流 / 調和写像 / 非線形波動 / 差分-偏微分方程式 / 離散モース流 / Rothe近似 / 重調和写像 / p-調和写像 / ナヴィア・ストウクス方程式 / 液晶・超伝導
研究概要

Morse最急勾配流を構成し、その時間無限大の極限として一般臨界点解析を行うべく「初期条件から始めて、逐次変分汎函数を導入し、その最小化函数を求めることにより、その極限としてMorse流を構成する」に思い至り、これを「離散Morse流法」として提案した。「離散時間ごとで最小化性を活用出来る」離散Morse流の方法に新たな数理解析が見出されると思う。3年間の研究企画のもとで次のことが5つの論文に纏められた。(1)変分解析を利用できる離散Morse流法は「係数に対する滑らかさの弱い仮定」のもとで使えるため、特異点をその本質とする液晶・超伝導等物質科学問題の数理解析に加え、「滑らかでない多様体上での変分問題、非線形波動」に、また不均質媒質中のNavier-Stokes方程式にも適用される。(2)「局所積分評価・各点評価」を特徴とするこの解析は「大域的積分評価」の所謂有限要素解析よりは精密な解析であり、数値解析の基礎理論ともなるものと思う。Pisa, St.Peterburgなどでも離散問題の正則性解析は成されていないようである。(3)離散モース流の近似に依存しないDeGiorgi・Nash・Moser, Campanato評価などを得ることが出来た。これらの評価は解の構成問題に用いることが出来ると言う意味において放物型偏微分方程式に対するそれら評価よりは重要なものであり、「離散Morse流法」を実体あらしめるものである。

報告書

(4件)
  • 2001 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2000 実績報告書
  • 1999 実績報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (44件)

  • [文献書誌] N.Kikuchi: "Convergence of Rothe's method in Holder spaces"Applications of Mathematics. (to appear). (2003)

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  • [文献書誌] N.Kikuchi: "Holder estimates of solutions for difference differential equations of elliptic-parabolic type"The Journal of Geometric Analysis. 10-3. 525-538 (2001)

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  • [文献書誌] N.Kikuchi: "On the higher integrability of the gradients of the solutions to difference partial differential systems of elliptic-parabolic type"Z. angew. Math. Phys.. 51. 290-303 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagasawa, K.Nakane, S.Omata: "Numerical Computations for motion of vortices governed by a Hyperbolic Ginzburg-Landau System"Nonlinear Analysis. 51-1. 67-77 (2002)

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  • [文献書誌] M.Misawa: "Local Holder regularity of gradients for evolutional p-Laplacian systems"Annali di Matematica pura ed applicata. (to appear).

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  • [文献書誌] M.Misawa: "Partial regularity results for evolutional p-Laplacian systems with natural growth"manuscripta mathematica. (to appear).

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  • [文献書誌] N.Kikuchi: "Campanato estimates of the solutions to difference divergence formed partial differential systems ofelliptic-parabolic type"Ann. Sc. Norm. Sup. Pisa.. To appear.

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  • [文献書誌] N.Kikuchi: "Construction of harmonic map flows through the method of ditecrete Morse flows"Proceedings of Algoritimy. (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kikuchi: "Convergence of Rothe's method in Holder spaces"Applications of Mathematics. To appear.

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] N.Kikuchi: "Holder estimates of solutions for difference differential equations of elliptic-parabolic type"The Journal of Geometric Analysis. 10-3. 525-538 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] J.Haga and N.Kikuchi: "On the higher integrability of the gradients of the solutions to difference partial differential systems of elliptic-parabolic type"Z. angew. Math. Phys.. 51. 290-303 (2000)

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  • [文献書誌] S.Kinami, M.Mei and S.Omata: "Asymptotic Toward Diffusion Waves of the Solutions for Benjamin-Bona-Mahony-Burgers Equations"Applicable Analysis. 75, (3-4). 317-340 (2000)

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  • [文献書誌] H.Imai, K.Kikuchi, K.Nakane, S.Omata and T.Tachikawa: "A Numerical Approach to the Asymptotic Behavior of Solutions of a One-Dimensional Free Boundary Problem of Hyperbolic Type"Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics. 18, No.1. 43-58 (2001)

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  • [文献書誌] S.Omata, H.Iwasaki and K.Kawagoe: "Numerical calculations for the eikonal equation via the discrete Morse semiflow with Ginzburg-Landau energy"Adv. Math. Sci. Appl.. 11, No.2. 781-790 (2001)

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  • [文献書誌] S.Omata and S.Kinami: "A numerical approach to the eikonal equation"Nonlinear Analysis. 47. 3795-3802 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] T.Nagasawa, K.Nakane and S.Omata: "Numerical Computations for motion of vortices governed by a Hyperbolic Ginzburg-Landau System"Nonlinear Analysis. 51, No.1. 67-77 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Misawa: "Local Holder regularity of gradients for evolutional p-Laplacian systems"Annali di Matematica pura ed applicata. To appear.

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  • [文献書誌] M.Misawa: "Partial regularity results for evolutional p-Laplacian systems with natural growth"Manuscripta mathematica. To appear.

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ito and A.Tani: "The initial value problem for the non-homogeneous Navier-Stokes equations with general slip boundary condition"Proceedings of the Royal Society of Edinburgh. 130A. 827-835 (2000)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Ogawa and A.Tani: "Free Boundary Problem for an Incompressible Ideal Fluid with Surface Tension"Mathematical Models & Methods in Applied Sciences. Vol.12, No.12. 1725-1740 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] H.Ito and A.Tani: "A Boundary Value Problem for an Infinite Elastic Strip with a Semi-infinite Crack"Journal of Elasticity. 66. 193-206 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kusaka and A.Tani: "Classical Solvability of the Two-phase Stefan Problem in a Viscous Incompressible Fluid Flow"Mathematical Models and Methods in Applied Sciences. Vol.12, No.3. 365-391 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Kurokiba, N.Tanaka and A.Tani: "Existence of solution for Eguchi-Oki-Matsumura equation describing phase separation and order-disorder trasition in binary alloys"J. Math. Anal. Appl.. 272. 448-457 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimomura: "Painleve Property of a Degenerate Gamier System of (9/2)-type and of a Certain Fourth Order Non-Linear Ordinary Differential Equation"Ann. Scuola Norm. Sup. Pisa Cl. Sci. (4). XXIX. 1-17 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Shimomura,: "On Deficiencies of Small Functions for Painleve Transcendents of the Fourth Kind"Ann. Acade. Sci. Fennica Math.. 27. 109-120 (2002)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] S.Ishikawa: "A dynamical system theoretical approach to equilibriium statistical mechanics"Far East Journal of Dynamical Systems. 3. 9-28 (2001)

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      2001 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] NORIO KIKUCHI: "Holder estimates of solutions for difference differential equations of elliptic-parabolic type"The Journal of Geometric Analysis. 10-3. 525-538 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] NORIO KIKUCHI: "Convergence of Roth's method in Holder spaces"Applications of Mathematics. (to appear). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] ATUSI TANI: "Classical solvability of the two-phase Stefan problem in a viscous incompressible fluid flow"Math.Models Math.Appl.Sci.. (to appear). (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Shun Shimomura: "Growth of the first, the second and the fourth Painleve transcendents"Math.Proc.Camb.Phil.Sci.. (to appear). (2002)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] MAKOTO MAEJIMA: "The class of type G distributions on 1R^d and related subclasses of infinitely divisible distributions"Demonstratio Mathematica. 34-2. 251-266 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] SHIRO ISHIKAWA: "A dynamical system theoretical approach to equilibrium statistical mechanics"Far East Journal of Dynamical Systems. 3. 9-28 (2001)

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      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Norio Kikuchi: "On the higher integrability of the gradients of the solutions to difference differential systems of elliptic-parabolic type"Z.angew.Math.Phys.. 51. 290-303 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Norio Kikuchi: "Holder estimates of solutions for difference differential equations of elliptic-parabolic type"The Journal of Geometric Analysis. 10-3. 525-538 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Norio Kikuchi: "Convergence of Rothe's Method Holder spaces"Application of Mathematics.

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Makoto Maejima: "An introduction to the theory of self-similar stochastic processes"International Journal of Modern Physics. 14. 1399-1420 (2000)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Seiro Omata: "A numerical approach to the asymptotic behavior of solutions of a one-dimensional hyperbolic free boundory problem"Japanese Journal of Industrial and Applied Mathematics. 18-1. 41-56 (2001)

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Masashi Misawa: "Approximation p-harmonic maps by the penalized equation"Nonlinear Analysis, Theory, Methods & Applications.

    • 関連する報告書
      2000 実績報告書
  • [文献書誌] Norio Kikuchi: "On the higher integrability for the gradients of the solutions to difference partial differential systems of elliptic-parabolic type"Zeitschrift fur angewandte Mathematik und Phyzik,ZAMP. 50. 1-14 (1999)

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Keisuke Hoshino: "Reverse Holder inequality for functions with discrete time variable"Dynamics of Continuous,Discrete and Impulsive Systems. 6. 503-517 (1999)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Norio Kikuchi: "Holder Estimates.of Solutions to Discrete Partial Differential Equations of Elliptic-Parabolic Type"The Journal of Geometric Analysis. 10. 277-294 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Shun Shimomura: "Painleve Property of a degenerate Garnier system of (9/2)-type and of a certain fourth order non-linear ordinary differential eqn"Annali della Scuola Normale Superiore di Pisa. (to appear).

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      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshihiro Tonegawa: "Convergence of phase interfaces in the vander Waals-Cabn-Hilliard theory"Calculus of Variations and Partial Differential Equations. 10. 49-84 (2000)

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書
  • [文献書誌] Seir Omata: "Numerical Computation for a hyperbolic Ginzburg-handau system"Nonlinear Analysis. (to appear).

    • 関連する報告書
      1999 実績報告書

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公開日: 2000-04-01   更新日: 2016-04-21  

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