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放物型-双曲型方程式の初期値・境界値問題の解の構造の数値解析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16540174
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 基礎解析学
研究機関早稲田大学

研究代表者

小林 和夫  早稲田大学, 教育・総合科学学術院・教育学部, 教授 (30139589)

研究分担者 高木 悟  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 助手 (50367017)
研究期間 (年度) 2004 – 2006
研究課題ステータス 完了 (2006年度)
配分額 *注記
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2006年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2005年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
キーワード退化放物型方程式 / 初期値・境界値問題 / エントロピー解 / 再正規化エントロピー解 / 比較定理 / kinetic法 / Kinetic法 / 退化放物型-双曲型 / 初期値-境界値問題 / Renormalized Solution / Entropy Solution / Dissipative Solution / Kinetic Formulation
研究概要

N次元空間における放物型・双曲型(非線形退化放物型)方程式に対する初期値・境界値問題のエントロピー解とkinetic解の研究および1次元空間における非線形n×n放物型方程式系に対するコーシー問題の時間大域解とその減衰について研究を行った。
放物型-双曲型方程式については、前年度までに本研究で得られたL^∞。解に対する結果を、非有界なL^1解に拡張する研究を行った。研究の方法はkinetidormulation法(kinetic理論)を中心とし、実解析的、測度論的、関数解析的手法を用いた。詳しく述べると、退化放物型方程式に対する初期値一境界値問題の有界なエントロピー解(L^∞解)に対する比較定理は、本研究によって証明された。これまでは、比較定理より弱いL^1縮小性定理がCarrillo(1999),Massia et a1.(2002)によって、Kruzkovの2変数法を用いて証明されていたが、本研究ではP. L. Lions等により開発されたkinetic formulation法を初期値一境界値問題に適用できるように改良し、比較定理を証明した。研究の最終年度は、この結果を非有界な再正規化エントロピー(renormalized)解に拡張した。再正規化エントロピー解は、完全退化型すなわち、1階双曲型方程式の非有界なエントロピー解の研究において、Benilan等により導入された概念であるが、本研究でこの概念を退化放物型方程式の非有界なエントロピー解の研究に拡張し、kinetic法を用いて、再正規化エントロピー解(L^1解)の比較定理と存在定理の証明を行った。
非線形n×n放物型方程式系u_t+A(u)u_x=u_<xx>については、コーシー問題をA(u)がn個の異なる実固有値をもつ場合に研究し、初期値の全変動が小さい仮定の下で、時間的大域解の存在と解の減衰評価を調べ、非線形n×n保存型方程式系の研究への試みを図った。

報告書

(4件)
  • 2006 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 研究成果

    (20件)

すべて 2007 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (20件)

  • [雑誌論文] Remarks on BV estimates for vanishing viscosity approximations to hyperbolic systems2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayasi, Hiroki Ohwa
    • 雑誌名

      早稲田大学教育学部学術研究(数学偏) 55

      ページ: 1-14

    • NAID

      120001293392

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remarks on BV estimates for vanishing viscosity approximations to hyperbolic systems2007

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayasi, H.Ohwa
    • 雑誌名

      Gakujutu Kenkyu-Mathematics, School of Education, Waseda University 55

      ページ: 1-14

    • NAID

      120001293392

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Remarks on BV estimates for vanishing viscosity approximations to hyperbolic systems2007

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayasi, Hiroki Ohwa
    • 雑誌名

      早稲田大学教育学部学術研究-数学編- 55

      ページ: 1-14

    • NAID

      120001293392

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A kinetic approach to comparison properties for degenerate parabolic-hyperbolic equations with boundary conditions2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayasi
    • 雑誌名

      J. Differential Equations 230

      ページ: 682-701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書 2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A kinetic approach to a comparison theorem for degenerate parabolic equations2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayasi
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録 1475

      ページ: 155-166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The relationship between kinetic solutions and renormalized Entropy solutions of scalar conservation laws2006

    • 著者名/発表者名
      Satomi Ishikawa, Kazuo Kobayasi
    • 雑誌名

      Proceedings of the conference on Differential & Difference equations and applications

      ページ: 433-440

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the existence of renormalized dissipative solutions via Relaxation for conservation laws2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayasi, Satoru Takagi
    • 雑誌名

      Hyperbolic Problem : Theory, Numerics and Applications 2

      ページ: 101-108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A kinetic approach to comparison properties for degenerate parabolic- hyperbolic equations with boundary conditions2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayasi
    • 雑誌名

      J. Differential quations 230

      ページ: 682-701

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] A kinetic approach to a comparison theorem for degenerate parabolic equations2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayasi
    • 雑誌名

      Kokyuroku, RIMS, Kyoto University 1475

      ページ: 155-166

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] The relationship between kinetic solutions and renormalized entropy solutions of scalar conservation laws2006

    • 著者名/発表者名
      S.Ishikawa, K.Kobayasi
    • 雑誌名

      Proceedings of the conference on Differential & Difference equations and Applications (Hindaui Corporation)

      ページ: 433-440

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the existence of renormalized dissipative solutions via relaxation for conservation laws2006

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayasi, S.Takagi
    • 雑誌名

      Hyperbolic Problem : Theory, Numerics and Applications-II

      ページ: 101-108

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] On the existence of renormalized dissipative solutions via relaxation for conservatoin laws2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayashi, Satoru Takagi
    • 雑誌名

      Hyperbolic Problem : Theory, Numerics and Applications 2

      ページ: 101-108

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] The relationship between kinetic solutions and renormalized entropy solutions of scalar conservation laws2006

    • 著者名/発表者名
      Satomi Ishikawa, Kazuo Kobayasi
    • 雑誌名

      Proceedings of the conference on Differential & Difference equations and Applications

      ページ: 433-440

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] A kinetic approach to a comparison theorem for degenerate parebolic equations2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayasi
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録 1475

      ページ: 155-166

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] On the existence of renormalized dissipative solutions via relaxation for conservation laws2006

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayasi, Satoru Takagi
    • 雑誌名

      Hyperbolic Problems : Theory, Numercs and Applications

      ページ: 101-108

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] An equivalent definition of renormalized entropy solutions for scalar conservation laws2005

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayasi, Satoru Takagi
    • 雑誌名

      Differential and Integral Equations 18

      ページ: 19-33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要 2004 実績報告書
  • [雑誌論文] An equivalent definition of renormalized entropy solutions for scalar conservation laws2005

    • 著者名/発表者名
      K.Kobayasi, S.Takagi
    • 雑誌名

      Differential and Integral Equations 18

      ページ: 19-33

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2006 研究成果報告書概要
  • [雑誌論文] Renormalized dissipative solutions of second order degenerate parabolic balance laws2004

    • 著者名/発表者名
      Satoru Takagi
    • 雑誌名

      早稲田大学教育学部学術研究-数学編- 53

      ページ: 51-65

    • NAID

      110004617129

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] On the existence of renormalized dissipative solutions via relaxation for conservation laws2004

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayasi, Satoru Takagi
    • 雑誌名

      the Proceedings of HYP2004 (to appear)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] A kinetic approach to a comparison theorem for degenerate parabolic equations

    • 著者名/発表者名
      Kazuo Kobayasi
    • 雑誌名

      京都大学数理解析研究所講究録

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2004-04-01   更新日: 2016-04-21  

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