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非線形解析と確率微分方程式

研究課題

研究課題/領域番号 15K13450
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 数学解析
研究機関明治大学

研究代表者

名和 範人  明治大学, 理工学部, 専任教授 (90218066)

研究協力者 赤堀 公史  静岡大学
菊池 弘明  津田塾大学
Ibrahim Slim  University of Victoria
生駒 典久  慶應義塾大学
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
3,510千円 (直接経費: 2,700千円、間接経費: 810千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード非線形シュレーディンガー方程式 / 確率過程 / 爆発解 / 重対数法則 / 基底波解 / 散乱理論 / 非圧縮性オイラー方程式 / 乱流 / オイラー方程式 / 非線形偏微分方程式 / 確率過程論 / 解の爆発 / 基底波解の存在 / シュレーディンガー方程式 / 確率微分方程式 / 走化性方程式 / 古典乱流 / 乱流の可視化
研究成果の概要

擬共型不変な非線形シュレーディンガー方程式の爆発解の爆発の速さは,解の背後にあるネルソン拡散過程の挙動と関係していることが本研究によって明らかにされ,実際,その拡散過程を定める伊藤型確率微分方程式のブラウン運動を利用して爆発レートを評価することが可能で。爆発の速さに対して理論的に尤もな上限と下限を設けると,loglog law と呼ばれる普遍的な爆発のレートを証明できる。また,古典的なコルモゴロフの乱流理論とオンサーガーの乱流に対する予想を確率過程論の立場から見直し,非圧縮性オイラー方程式の散逸的弱解を乱流サンプルとして新しい乱流モデルの構築を目指し研究継続中である。

研究成果の学術的意義や社会的意義

決定論と非決定論の間にある様々な現象の理解に向けて,決定論的な非線形偏微分方程式の解の解析にその背後になる確率過程を利用したり,解の族がなす集団的な性質を統計力学的な視点を持ち込んで解析する方法論の確立を模索してきた。一般論の建設には至らなかったが,非線形シュレーディンガー方程式の様々な解や類似の現象を示す非線形偏微分方程式の解の解析,さらには新しい乱流の数学モデルの構築に向けて,さらなる理解と発展への新しい一歩を踏む出すことができたと思う。

報告書

(5件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (16件)

すべて 2019 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (3件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (11件) (うち国際学会 5件、 招待講演 9件)

  • [国際共同研究] University of Victoria(カナダ)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Victoria(カナダ)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Uniqueness and nondegeneracy of ground states to nonlinear scalar field equations involving the Sobolev critical exponent in their nonlinearities for high frequencies2019

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Akahori, Slim Ibrahim, Norihisa Ikoma, Hiroaki Kikuchi, Hayato Nawa
    • 雑誌名

      Calculus of Variations and Partial Differential Equations

      巻: 掲載受理

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Global dynamics above the ground state energy for the combined power type nonlinear Schrodinger equations with energy critical growth at low frequencies2019

    • 著者名/発表者名
      Takafumi Akahori, Slim Ibrahim, Hiroaki Kikuchi, Hayato Nawa
    • 雑誌名

      The Memoirs of the AMS

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Nelson 拡散過程と非線形 Schroedinger 方程式2019

    • 著者名/発表者名
      名和 範人
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 非線形シュレーディンガー方程式の重対数法則とブラウン運動の重複対数の法則2019

    • 著者名/発表者名
      名和 範人
    • 学会等名
      関西確率論セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Nelson 拡散過程と非線形 Schroedinger 方程式2018

    • 著者名/発表者名
      名和 範人
    • 学会等名
      確率論シンポジウム
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Uniqueness of ground states to nonlinear scalar eld equations involving the Sobolev critical exponent in their nonlinearities2018

    • 著者名/発表者名
      菊池弘明
    • 学会等名
      RIMS共同研究「非線形問題への常微分方程式の手法によるアプローチ」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Dynamics near the ground state for the combined power-type nonlinear Schrodinger equations with energy-critical growth2017

    • 著者名/発表者名
      赤堀 公史
    • 学会等名
      RIMS共同研究 「反応拡散方程式と非線形分散型方程式の解の挙動」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Global dynamics above the ground state energy for a class of nonlinear Schrodinger equations with critical growth2017

    • 著者名/発表者名
      菊池弘明
    • 学会等名
      The Tenth IMACS International Conference on Nonlinear Evolution Equations and Wave Phenomena: Computation and Theory
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Uniqueness of ground states to nonlinear scalar field equations involving the Sobolev critical exponent in their nonlinearities2017

    • 著者名/発表者名
      菊池弘明
    • 学会等名
      第15回浜松偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 非線形シュレーディンガー方程式とネルソン拡散過程2016

    • 著者名/発表者名
      名和 範人
    • 学会等名
      第3回 量子渦と非線形波動
    • 発表場所
      東京都 東京理科大学
    • 年月日
      2016-11-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Existence and uniqueness of ground states of semilinear elliptic equations involving the critical and super critical exponents in their nonlinearities2016

    • 著者名/発表者名
      Hayato NAWA
    • 学会等名
      Geometry of solutions of PDE’s and its related inverse problems ― A conference in honor of Professor Shigeru Sakaguchi’s sixtieth birthday ―
    • 発表場所
      東北大学(仙台市)
    • 年月日
      2016-10-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 決定論的な系の中の確率論的な性質:二つの例(Stochastic nature in deterministic systems: two example)2016

    • 著者名/発表者名
      Hayato NAWA
    • 学会等名
      International workshop on mathematical science for nonlinear phenomena In honor of Prof. Hisashi Okamoto on his 60th birthday
    • 発表場所
      ホテルグランドテラス帯広(帯広市)
    • 年月日
      2016-09-30
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A Mathematical Aspect of Turbulence2016

    • 著者名/発表者名
      Hayato NAWA
    • 学会等名
      International Workshop on Theoretical Aspects of Near-Wall Turbulence Studies
    • 発表場所
      関西セミナーハウス(京都市)
    • 年月日
      2016-06-29
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] レーザービームの自己集束と非線形シュレーディンガー方程式2015

    • 著者名/発表者名
      名和範人
    • 学会等名
      研究集会「パターン生成とダイナミクスの解構造の研究」
    • 発表場所
      北海道大学
    • 年月日
      2015-06-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2020-03-30  

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