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非線形偏微分方程式におけるパターン形成と界面ダイナミクスの解明

研究課題

研究課題/領域番号 16K05220
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 数学解析
研究機関岩手大学

研究代表者

奈良 光紀  岩手大学, 理工学部, 准教授 (90512161)

研究期間 (年度) 2016-10-21 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2018年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード偏微分方程式 / 反応拡散方程式 / 進行波 / 界面現象 / 安定性 / 擬微分方程式 / 非線形問題 / 応用数学 / 関数方程式論
研究成果の概要

非線形放物型偏微分方程式の一種であるAllen-Cahn方程式における広がり界面(spreading front)の形成と時刻無限大での漸近挙動を解析した。特に,拡散の効果が空間的に非等方的なAllen-Cahn方程式における界面の漸近形状とフロント部の整形作用を明らかにした。また,双安定型の非線形項を持つAllen-Cahn型バイドメイン方程式について,帯状領域での平面波(planar wave)の安定性を考察し,線形安定性と非線形安定性の関係を明らかにした。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では,主として拡散の効果が空間的に非等方的な非線形偏微分方程式における進行波などの解析に取り組んだ。一連の研究成果は,特に生物学・医学生理学における情報伝達機構への理論面からの理解の深化,現象の解明の一助となるものである。

報告書

(4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
  • 研究成果

    (6件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [国際共同研究] ミネソタ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [国際共同研究] ミネソタ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [国際共同研究] ミネソタ大学(米国)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Asymptotic behavior of spreading fronts in the anisotropic Allen-Cahn equation on R^n2019

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Matano, Yoichiro Mori and Mitsunori Nara
    • 雑誌名

      A.I.H. Analyse non Lineaire

      巻: 36 号: 3 ページ: 585-626

    • DOI

      10.1016/j.anihpc.2018.07.003

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Stability of front solutions of the bidomain equation on a strip2018

    • 著者名/発表者名
      Mitsunori Nara
    • 学会等名
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Asymptotic behavior of spreading fronts in the anisotropic Allen-Cahn equations on R^n2018

    • 著者名/発表者名
      奈良光紀
    • 学会等名
      南大阪応用数学セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演

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公開日: 2016-10-24   更新日: 2022-02-21  

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