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非線形偏微分方程式の定性的理論と漸近解析

研究課題

研究課題/領域番号 13440028
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 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関東京大学

研究代表者

俣野 博  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (40126165)

研究分担者 舟木 直久  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 教授 (60112174)
山本 昌宏  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (50182647)
ヴァイス ゲオグ  東京大学, 大学院・数理科学研究科, 助教授 (30282817)
栄 伸一郎  九州大学, 大学院・数理学研究院, 教授 (30201362)
谷口 雅治  東京工業大学, 大学院・情報理工学研究科, 助教授 (30260623)
研究期間 (年度) 2001 – 2004
研究課題ステータス 完了 (2004年度)
配分額 *注記
16,100千円 (直接経費: 16,100千円)
2004年度: 3,700千円 (直接経費: 3,700千円)
2003年度: 3,900千円 (直接経費: 3,900千円)
2002年度: 4,300千円 (直接経費: 4,300千円)
2001年度: 4,200千円 (直接経費: 4,200千円)
キーワード非線形偏微分方程式 / 定性的理論 / 漸近解析 / 解の爆発 / 特異性 / 特異極限 / 進行波 / 逆問題 / 方程式の縮約 / 自由境界
研究概要

俣野は,ベキ型および指数関数型の非線形性をもつ非線形熱方程式の解の爆発後の振る舞いを調べ,爆発の際に生じた特異点が一瞬にして消滅し,解が滑らかになることを証明した(文献1).また,ベキ型の場合の解の爆発のオーダーを調べ,これまで未解明であった中間的な超臨界指数の範囲では,球対称解の爆発のオーダーが必ずタイプ1になることを示した(文献2).
山本は,2次元の楕円型方程式における2つの未知の移流項を決定する逆問題を考え,広義解析関数の理論などを用いて,Dirichlet-Neumann写像から2つの移流項の係数が決定できることを示した(文献3).
ヴァイスは,二相障害物問題及び燃焼理論に応用が可能な放物型方程式の特異極限問題を研究し,単調性公式と平均振動数の性質を用いることにより,自由境界のハウスドルフ次元の評価の導出に成功した(文献4).
栄は,帯状領域上の反応拡散方程式系の解でパルス状プロファイルを持つものの挙動を解析し,速度の十分遅い進行パルス状局在解が存在するとき,それらの相互作用を記述する方程式を導出した.その結果,進行パルス解が互いに反発しあうことを理論的に証明した(文献5).
谷口は,反応拡散系における特異摂動問題の定常解の安定性を調べるのに有効な手法である「特異極限固有値問題法」(SLEP法)を,非有界領域上の問題にも適用できるように拡張し,その成果を双安定型反応拡散系の平面状進行波の安定性解析に応用した(文献6).

報告書

(5件)
  • 2004 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2003 実績報告書
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (47件)

すべて 2004 2003 2002 その他

すべて 雑誌論文 (27件) 図書 (1件) 文献書誌 (19件)

  • [雑誌論文] On non-existence of type I blow-up for a supercritical nonlinear heat equation2004

    • 著者名/発表者名
      Matano, H., (Merle, F.)
    • 雑誌名

      Comm. Pure Apple. Math. 57

      ページ: 1494-1541

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of two convection coefficients from Dirichlet to Neumann map in the two-dimensional case2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M., (Cheng, J.)
    • 雑誌名

      Inverse Problems 20

      ページ: 1842-1852

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A parabolic free boundary value problem with double pinning2004

    • 著者名/発表者名
      Weiss, G. S.
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis 57

      ページ: 153-172

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On non-existence of type II blow-up for a supercritical nonlinear heat equation2004

    • 著者名/発表者名
      Matano, H., Merle, F.
    • 雑誌名

      Comm. Pure Appl. Math. 57

      ページ: 1494-1541

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Large deviations for ▽Φ interface model and derivation of free boundary problems2004

    • 著者名/発表者名
      Funaki, T., Sakagawa, H.
    • 雑誌名

      "Stochastic Analysis on Large Scale Interacting Systems", Advanced Studies in Pure Mathematics 39

      ページ: 173-211

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Hydrodynamic limit for ▽Φ interface model on a wall2004

    • 著者名/発表者名
      Funaki, T.
    • 雑誌名

      Probab. Theory Relat. Fields 126

      ページ: 155-183

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Determination of two convection coefficients from Dirichlet to Neumann map in the two-dimensional case2004

    • 著者名/発表者名
      Cheng, J., Yamamoto, M.
    • 雑誌名

      SIAM J. Math. Anal. 35

      ページ: 371-1393

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Uniqueness results for an inverse periodic transmission problem2004

    • 著者名/発表者名
      Elschner, J., Yamamoto, M.
    • 雑誌名

      Inverse Problems 20

      ページ: 1841-1852

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Parabolic Free Boundary Value Problem with Double Pinning2004

    • 著者名/発表者名
      Weiss, G.S.
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis 57

      ページ: 153-172

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On non-existence of type I blow-up for a supercritical nonlinear heat equation2004

    • 著者名/発表者名
      Matano, H.(Merle, F.)
    • 雑誌名

      Comm.Pure Appl.Math. 57

      ページ: 1494-1541

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Uniquness results for an inverse periodic transmission problem2004

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, M.(Elschner, J.)
    • 雑誌名

      Inverse Problems 20

      ページ: 1842-1852

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A parabolic free boundary value problem with double pinning2004

    • 著者名/発表者名
      Weiss, G.S.
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis 57

      ページ: 153-172

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Instability of planar traveling fronts in bistable reaction-diffusion systems2003

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi, M., (Ninomiya, H.)
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems (Ser. B) 3

      ページ: 21-44

    • NAID

      120006581709

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A Singular Limit arising in Combustion Theory : Fine Properties of the Free Boundary2003

    • 著者名/発表者名
      Weiss, G.S.
    • 雑誌名

      Calc. Var. Partial Differential Equations 17

      ページ: 311-340

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Instability of planar traveling fronts in bistable reaction-diffusion systems2003

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi, M.
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems (Ser. B) 3

      ページ: 21-44

    • NAID

      120006581709

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A uniform convergence theorem for singular limit eigenvalue problems2003

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi, M.
    • 雑誌名

      Advances in Differential Equations 8

      ページ: 29-54

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Blow-up in nonlinear heat equations from the dynamical systems point of view2002

    • 著者名/発表者名
      Fila, M., Matano, H.
    • 雑誌名

      Handbook of Dynamical Systems 2

      ページ: 723-758

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Existence of L^1 connections between equilibria of a semilinear parabolic equation2002

    • 著者名/発表者名
      Fila, M., Matano, H., Polacik, P.
    • 雑誌名

      J. Dynamics and Differential Equations 14

      ページ: 463-491

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Pulse-pulse interaction in reaction-diffusion systems2002

    • 著者名/発表者名
      Ei, S.-I., Mimura, M., Nagayama, M.
    • 雑誌名

      Physica D 165

      ページ: 176-198

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immediate regularization after blow-up

    • 著者名/発表者名
      Matano, H., (Fila, M., Polacik, P.)
    • 雑誌名

      AIAM J. Math. Anal. (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Interaction spots in reaction diffusion systems

    • 著者名/発表者名
      Ei, S.-I., (Mimura, M., Nagayama, M.)
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems (Ser. A) (印刷中)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immediate regularization after blow-up

    • 著者名/発表者名
      Fila, M., Matano, H., Polacik, P.
    • 雑誌名

      SIAM J. Math. Anal. (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Interaction spots in reaction diffusion systems

    • 著者名/発表者名
      Ei, S.-I., Mimura, M., Nagayama, M.
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Existence and global stability of traveling curved fronts in the Allen -Cahn equations

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi, M., Ninomiya, H.
    • 雑誌名

      J. Differential Euqations (in press)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2004 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Immediate regularization after blow-up

    • 著者名/発表者名
      Matano, H.(Fila, M., Polacik, P)
    • 雑誌名

      SIAM J.Math.Anal. (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Interaction spots in reaction diffusion systems

    • 著者名/発表者名
      Ei, S.-I.(Mimura, M., Nagayama, M.)
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Existence and global stability of traveling curved fronts in the Allen-Cahn equations

    • 著者名/発表者名
      Taniguchi, M.(Ninomiya, H.)
    • 雑誌名

      J.Differential Equations (掲載予定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 現代解析学への誘い2004

    • 著者名/発表者名
      俣野 博
    • 総ページ数
      218
    • 出版者
      岩波書店
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] Matano, H., (Merle, F.): "On non-existence of type I blow-up for a supercritical nonlinear heat equation"Comm.Pure Appl.Anal.. (発表予定).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Funaki, T.: "Hydrodynamic limit for ∇φ interface model on a wall"Probab.Theory Relat.Fields. 126. 155-183 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Funaki, T., (Sakagawa, T.): "Large deviations for ∇φ interface model and derivation of free boundary problems"Advanced Studies in Pure Mathematics. 39. 173-211 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto, M., (Cheng, J.): "Uniqueness in an inverse scattering problem within non-trapping polygonal obstacles with at most two incoming waves"Inverse Problems. 19. 1361-1384 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto, M., (Imanuvilov, O., Isakov, V.): "An inverse problem for the dynamical Lame system with two sets of boundary data"Comm.Pure Appl.Anal.. 56. 1366-1382 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ei, S., (Ohgane, K., Kudo, K., Ohtsuki, T.): "Emergence of adaptability to time delay in bipedal locomotion"Biol.Cybern. (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 俣野 博, (神保道夫): "熱・波動と微分方程式"岩波書店. 241 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Matano, Hiroshi (Fila, Marek, Polacik.Peter): "Existence of L^1 connections between equilibria of a semilinear parabolic equation"J.Dynamics and Differential Equations. 14. 463-491 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Yamamoto Masahiro (Cheng, J.): "Identification of convection term in a Parabolic equation with a single measurement"Nonlinear Analysis. 50. 163-171 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Weiss, Georg (Choe, Hi-Jun): "A semilinear parabolic equation with free boundary"Indiana Univ.Math.J.. 53. 19-50 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Weiss, Georg: "A singular limit arising in combustion theory : Fine properties of the free boundary"Calculus of Variations. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Ei, Shin-Ichiro (Wei, Juncheng): "Dynamics of metastable localized patterns and its application to interaction of spike solutions for the Gierer-Meinhardt systems in two spatial dimension"Japan J.Ind.Appl.Math.. 19. 181-226 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Taniguchi, Masaharu: "Instability of planar traveling fronts in bistable reaction-diffusion systems"Discrete and Continuous Dynamical Systems, Series B. 3. 21-44 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Matano, Hiroshi, (Fila, Marek): "Blow-up in nonlinear heat equations from the dynamical systems point of view"Handbook of Dynamical Systems. 2. 723-758 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Matano, Hiroshi, (Fila, Marek): "Existence of L^1 connections between equilibria of a semilinear parabolic equation"J. Dynamics and Differential Equations. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Funaki, Tadahisa (Biler, P.): "Interacting jump Markov processes associated with nonlocal quadratic evolution problems"Probability and Mathematical Statistics. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Weiss, Georg: "An obstacle-problem-like equation with two phases : pointwise regularity of the solution and an estimate of the Hausdorff dimension"Interfaces and free Boundaries. 3. 1-8 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Taniguchi, Masaharu: "A uniform convergence theorem for singular limit eigenvalue problems"Advances in Differential Equations. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Taniguchi, Masaharu: "Instability of planar traveling fronts in bistable reaction-diffusion systems"Discrete and Continuous Dynamical Systems, Series B. (掲載予定).

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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