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抽象偏微分方程式の理論―個体数変動モデルの解析手法として

研究課題

研究課題/領域番号 17K05273
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 解析学基礎
研究機関金沢大学

研究代表者

蚊戸 宣幸  金沢大学, 電子情報通信学系, 教授 (40177423)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2019年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード抽象偏微分方程式 / 個体数変動モデル / 個体数変動 / 測度値最適制御 / 最適制御 / 測度値制御 / 線形化安定性 / 最適制御問題 / 解析学
研究成果の概要

バナッハ空間上の抽象的偏微分方程式で,時間遅れを持つモデルに対して,定常解の線形化安定性の結果を得た。これは,年齢構造やサイズ構造を持ち,空間拡散及び時間遅れのある個体数変動モデルに対して応用が可能である。
サイズ構造と空間拡散のある個体数変動モデルに対する収穫問題で,利益を最大にするという最適収穫問題に対して,最適解の存在と最適解であるための必要条件を得た。また,年齢構造を持つモデルに対する最適収穫問題で,収穫率に有界性を仮定しない場合に測度の最適解が存在することを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

研究成果の学術的意義の一つは、抽象的偏微分方程式の理論を展開することにより,時間,場所,サイズという3種類の変数を持つ数理モデルの解析が可能となったことである。従来の抽象的発展方程式の理論は,時間と場所,または時間とサイズといった2種類の変数を持つ数理モデルに対し有効であったことと比較して,より応用の範囲が広がったと言える。
もう一つは,最適収穫問題について得られた結果は,農業や水産業における収穫量や利益を最大にするため制御モデルからくる問題で,最適解であるための必要条件や解の存在条件を与えることができた。

報告書

(6件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 2019 2018 2017 その他

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

  • [国際共同研究] Prairie View A&M University/Dunham College of Business(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Prairie View A&M University/Houston Baptist University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Prairie View A&M University/Houston Baptist University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Existence of measure-valued solutions in optimal control age-structured populations2021

    • 著者名/発表者名
      N. Hritonenko, N. Kato, and Y. Yatsenko
    • 雑誌名

      Applicable Analysis

      巻: - 号: 5 ページ: 1281-1293

    • DOI

      10.1080/00036811.2021.1981876

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dirac Delta-Function in Optimal Control of Age-Structured Populations2020

    • 著者名/発表者名
      Natali Hritonenko, Nobuyuki Kato, Yuri Yatsenko
    • 雑誌名

      Proceeding of 12th International ISAAC Congress

      巻: -

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Optimal harvesting for linear size-structured population models with diffusion2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kato
    • 雑誌名

      Journal of Nonlinear and Convex Analysis

      巻: 18 ページ: 1335-1348

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Linearized stability for abstract size-structured equations with delay2019

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kato
    • 学会等名
      Equadiff2019
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Linearized stability for abstract age-structured population equations with delay in Banach spaces2018

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kato
    • 学会等名
      The 6th Asian Conference on Nao-Asia 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Optimal harvesting for size-structured population models with spatial diffusion2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuyuki Kato
    • 学会等名
      Equadiff 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2017-04-28   更新日: 2023-01-30  

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