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粘性解理論,弱KAM理論の考究とハミルトン・ヤコビ方程式の漸近解析への応用

研究課題

研究課題/領域番号 17KK0093
研究種目

国際共同研究加速基金(国際共同研究強化)

配分区分基金
研究分野 数学解析
研究機関東京大学 (2018-2020)
広島大学 (2017)

研究代表者

三竹 大寿  東京大学, 大学院数理科学研究科, 准教授 (90631979)

研究期間 (年度) 2018 – 2020
研究課題ステータス 完了 (2020年度)
配分額 *注記
14,300千円 (直接経費: 11,000千円、間接経費: 3,300千円)
キーワードハミルトン・ヤコビ方程式 / 均質化問題 / 長時間挙動 / 粘性解理論 / Aubry-Mather理論 / 弱KAM理論 / 収束率
研究成果の概要

補助事業期間(平成30年度~令和2年度)では,三つのテーマ,(テーマ1). HJ方程式の漸近解析(長時間挙動,均質化問題),(テーマ2).結晶成長をモデルとした方程式に関する解析,(テーマ3).平均場ゲーム理論に関する選択問題の解析について取り組み,幾つかの重要な結果を得ることができた.特に,ハミルトン・ヤコビ方程式の均質化問題の収束率とその最適性に関する研究は,PDE的手法だけ解析することは難しく,長らく案件とされてきた.これを受入共同研究者のYifeng Yu教授との共同研究として一部解決できたことは意義深い.

研究成果の学術的意義や社会的意義

補助事業期間中に,最適確率制御問題に現れる退化粘性ハミルトン・ヤコビ方程式と呼ばれるクラスの方程式に適用できるよう,弱 KAM 理論の一般化に取り組んだ.従来の弱 KAM 理論は決定論的な力学系しか扱えないため,新しい道具立てを必要とした.この点を偏微分方程式論から見直すことで決定論及び確率論を 統一する一つの新しい枠組みを幾つか作ることに成功してきた.応用として,漸近解析(長時間挙動,均質化問題)ついて解決した.これらの成果は,偏微分方程式論における粘性解理論,弱KAM理論において,特に重要な学術的意義を持つと期待できる.

報告書

(4件)
  • 2020 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (6件) (うち国際共著 6件、 査読あり 6件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 7件、 招待講演 16件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of California, Irvine(米国)2019

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
  • [雑誌論文] Generalized ergodic problems: existence and uniqueness structures of solutions2020

    • 著者名/発表者名
      W. Jing, H. Mitake, H. V. Tran
    • 雑誌名

      J. Differential Equations

      巻: 268 号: 6 ページ: 2886-2909

    • DOI

      10.1016/j.jde.2019.09.046

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Discrete schemes for time-fractional fully nonlinear evolution equations and their convergence2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga, Q. Liu, H. Mitake
    • 雑誌名

      Asymptot. Anal.

      巻: accepted 号: 1-2 ページ: 1-12

    • DOI

      10.3233/asy-191583

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The selection problem for some first-order stationary Mean-field games2020

    • 著者名/発表者名
      D. A. Gomes, H. Mitake, K. Terai,
    • 雑誌名

      Networks & Heterogeneous Media

      巻: 15 号: 4 ページ: 681-710

    • DOI

      10.3934/nhm.2020019

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A level set approach for multi-layered interface systems2020

    • 著者名/発表者名
      Mitake Hiroyoshi、Ninomiya Hirokazu、Todoroki Kenta
    • 雑誌名

      Interfaces and Free Boundaries

      巻: 22 号: 4 ページ: 383-400

    • DOI

      10.4171/ifb/444

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Remarks on large time behavior of level-set mean curvature flow equations with driving and source terms2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga, H. Mitake and H. V. Tran
    • 雑誌名

      Discrete Contin. Dyn. Syst. Ser. B

      巻: Online First 号: 10 ページ: 3983-3999

    • DOI

      10.3934/dcdsb.2019228

    • NAID

      120006643619

    • 関連する報告書
      2020 実績報告書 2019 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Rate of Convergence in Periodic Homogenization of Hamilton-Jacobi Equations: The Convex Setting2019

    • 著者名/発表者名
      H. Mitake, H. V. Tran, Y. Yu
    • 雑誌名

      Archive for Rational Mechanics and Analysis

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 901-934

    • DOI

      10.1007/s00205-019-01371-y

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Large time behavior for a Hamilton-Jacobi equation in a critical Coagulation-Fragmentation model2020

    • 著者名/発表者名
      H. Mitake
    • 学会等名
      2020 Seoul-Tokyo Conference
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 退化粘性Hamilton--Jacobi方程式の長時間挙動2020

    • 著者名/発表者名
      H. Mitake
    • 学会等名
      2020年度「微分方程式の総合的研究」
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 凝結・分裂モデルに現れるハミルトン・ヤコビ方程式2020

    • 著者名/発表者名
      H. Mitake
    • 学会等名
      第38回 九州における偏微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2020 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 外力付き平均曲率流方程式の一般化ディリクレ問題について2020

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      九州関数方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 粘性ハミルトン・ヤコビ方程式に対する弱KAM理論とその応用2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      第688回早稲田大学 応用解析研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 退化粘性ハミルトン・ヤコビ方程式とその解の漸近形について2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      金沢解析セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On approximation of time-fractional fully nonlinear equations2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      Recent Progress in Nonlinear Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The large-time profile for Hamilton--Jacobi--Bellman equations2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      New trends in Hamilton-Jacobi: PDE, Control, Dynamical Systems and Geometry
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the generalized Dirichlet problem for graph mean curvature flow with driving force2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      RIMS共同研究(公開型)「非線形偏微分方程式における定性的理論」
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On birth and spread type nonlinear partial differential equations2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      Geometric and Analysis
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 退化粘性ハミルトン・ヤコビ方程式の弱KAM理論2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      第7回ハミルトン系とその周辺
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 退化粘性ハミルトン・ヤコビ方程式の解の長時間挙動2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      京都大学NLPDEセミナー
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Rate of convergence in periodic homogenization of Hamilton-Jacobi equations2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      第36回九州における偏微分方程式研究集会
    • 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] The large-time profile for Hamilton-Jacobi equations revisited2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      確率論と幾何学
    • 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] The large-time profile for viscous Hamilton-Jacobi equations2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      Conference on PDEs, Dynamical Systems and Probability
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The large-time profile for Hamilton--Jacobi--Bellman equations2019

    • 著者名/発表者名
      三竹 大寿
    • 学会等名
      第11回 名古屋微分方程式研究集会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会・シンポジウム開催] 界面運動,力学系に現れる漸近問題への粘性解的手法とその周辺2019

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書

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公開日: 2018-01-25   更新日: 2022-01-27  

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