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拡散方程式と非線形境界条件

研究課題

研究課題/領域番号 14J04154
研究種目

特別研究員奨励費

配分区分補助金
応募区分国内
研究分野 数学解析
研究機関東北大学

研究代表者

佐藤 龍一  東北大学, 理学研究科, 特別研究員(DC1)

研究期間 (年度) 2014-04-25 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
2,800千円 (直接経費: 2,800千円)
2016年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2015年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2014年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワード拡散方程式 / 非線形境界条件 / 放物型方程式 / 初期値問題 / 解の爆発
研究実績の概要

本年度は研究計画に則り,非線形境界条件付き熱方程式に関する研究を行った.昨年度までに得られた,以下の結果について論文にまとめ,国際的な論文雑誌への掲載が決定した.
初期値の局所的な特異性と解の存在との関係,初期値の空間遠方での増大度と解の存在との関係を発展させて,解の最大存在時間の挙動は初期値の境界近傍での振る舞いによって評価されることを示した.これは非線形性が境界条件にあるという,本研究で扱う問題がもつ特色を反映した結果であると言える.これらの結果から,解の爆発に関して,初期値や解の境界近傍での情報から決定できないか,という新たな問題意識が芽生えた.
本年度は,これまで主に取り扱ってきた,線形の熱方程式から,多孔質媒質方程式に拡張した研究にも取り組み始めた.多孔質媒質方程式に代表されるような非線形拡散方程式に対しては線形熱方程式に対して非常に強力な解析手法が適用できない場合が多くあり,その解析が困難となることが多々ある.しかしながら本研究で扱っていた手法は弱階の枠組みであるため,多孔質媒質方程式を含んだ,広範な発散型の問題に対しても有効な手法であると考えていた.実際,多孔質媒質方程式に非線形境界条件を課した問題や,ベキ乗型非線形項を加えた問題に対しても解の存在が証明できる.今後はこれらの新しい問題を解決し,その応用として解の爆発問題に取り組み,論文としてまとめ,研究成果を発表していく予定である.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(3件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 2014 実績報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (2件) (うち査読あり 2件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (9件) (うち国際学会 2件)

  • [雑誌論文] Heat equation with a nonlinear boundary condition and growing initial data2017

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ishige and Ryuichi Sato
    • 雑誌名

      Differential and Integral Equations

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] HEAT EQUATION WITH A NONLINEAR BOUNDARY CONDITION AND UNIFORMLY LOCAL L^r SPACES2016

    • 著者名/発表者名
      K. Ishige and R. Sato
    • 雑誌名

      DISCRETE AND CONTINUOUS DYNAMICAL SYSTEMS

      巻: 36

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Heat equation with a nonlinear boundary condition and growing initial data2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      The 18th Northeastern Symposium on Mathematical Analysis
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2017-02-20
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heat equation with a nonlinear boundary condition and growing initial data2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      若手のための偏微分方程式と数学解析
    • 発表場所
      福岡,福岡大学セミナーハウス
    • 年月日
      2017-02-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Heat equation with a nonlinear boundary condition and growing initial data2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      第14回 浜松偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      静岡大学
    • 年月日
      2016-12-22
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Heat equation with a nonlinear boundary condition and growing initial data2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      Geometry of solutions of PDE's and its related inverse problems
    • 発表場所
      東北大学
    • 年月日
      2016-10-05
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heat equation with a nonlinear boundary condition and growing initial data2016

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      日本数学会2016年度 秋季総合分科会函数方程式論分科会
    • 発表場所
      大阪,関西大学
    • 年月日
      2016-09-15
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] Heat equation with a nonlinear boundary condition and uniformly local$ L^r$ spaces2015

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      日本数学会 2015 年度 春季総合分科会函数方程式論分科会
    • 発表場所
      明治大学,東京都千代田区
    • 年月日
      2015-03-20 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Heat equation with a nonlinear boundary condition and growing initial data2015

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sato
    • 学会等名
      第 16 回北東数学解析研究会
    • 発表場所
      東北大学,仙台市
    • 年月日
      2015-02-16 – 2015-02-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Heat equation with a nonlinear boundary condition and uniformly local $L^r$ spaces2015

    • 著者名/発表者名
      Ryuichi Sato
    • 学会等名
      2015 East Asian Core Doctorial Forum on Mathematics
    • 発表場所
      国立台湾大学,台湾
    • 年月日
      2015-01-19 – 2015-01-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Heat equation with a nonlinear boundary condition and unbounded initial functions2014

    • 著者名/発表者名
      佐藤龍一
    • 学会等名
      RIMS 研究集会 偏微分方程式の解の形状 と諸性質
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所,京都市
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-07
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2015-01-22   更新日: 2024-03-26  

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