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準線形偏微分方程式とその自由境界問題に対する粘性解理論及びその応用

研究課題

研究課題/領域番号 18K13436
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分12020:数理解析学関連
研究機関公立鳥取環境大学 (2020-2022)
福岡工業大学 (2018-2019)

研究代表者

小杉 卓裕  公立鳥取環境大学, 人間形成教育センター, 講師 (80816215)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 2023-03-31
研究課題ステータス 完了 (2022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: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2018年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード粘性解 / 完全非線形方程式 / 準線形方程式 / 正則性 / 準線形作用素 / 藤田指数 / 筋骨格システム / 藤田型方程式 / 時間大域解 / 自由境界問題 / 障害物問題 / ペナルティ法 / 随伴法 / フィードフォワード制御 / 完全非線形偏微分方程式 / 平均曲率流方程式 / ロボティクス / 制御工学 / 数値計算 / 準線形偏微分方程式
研究成果の概要

粘性解は2階の楕円型・放物型方程式に対する適切な弱解であり,特に(確率)最適制御や微分ゲームから現れる方程式を考えた際に自然に現れるためよく研究されている分野の一つである.
障害物問題は最適停止問題に現れる応用上重要な方程式であり,数値計算をする際はそのままでは扱えないためしばしばペナルティ法による近似方程式をたてる.その解が元の障害物問題の粘性解に収束していくときの速さを調べた.
また,完全非線形版藤田型方程式系の時間大域解の存在のための十分条件を考察した.藤田型方程式は放物型方程式の分野で非常に多く研究されてるものの一つであり,それを完全非線形に拡張した方程式を考えている.

研究成果の学術的意義や社会的意義

粘性解理論は準線形方程式に対する正則性など発散型方程式の弱解に比べて未知な部分が少なくないため,準線形方程式を粘性解で扱うことで粘性解理論の可能性を広げる価値がある.
数値計算を行う際は一旦離散化の必要があるが,収束の速さがわかることで離散化のサイズを決定できる可能性がある.
藤田型方程式は濃度により反応速度が変わる化学反応などを表すとされているが,その完全非線形化は分枝過程と関連づく可能性がある.

報告書

(6件)
  • 2022 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2021 実施状況報告書
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (28件)

すべて 2022 2021 2020 2019 2018 その他

すべて 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 5件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (18件) (うち招待講演 11件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Existence of Global-in-Time Solutions to a System of Fully Nonlinear Parabolic Equations2022

    • 著者名/発表者名
      Kosugi Takahiro、Sato Ryuichi
    • 雑誌名

      Acta Applicandae Mathematicae

      巻: 181 号: 1 ページ: 1-24

    • DOI

      10.1007/s10440-022-00533-7

    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Equivalence of Viscosity Solutions between Obstacle and Gradient Constraint Problems2020

    • 著者名/発表者名
      Kosugi Takahiro
    • 雑誌名

      Funkcialaj Ekvacioj

      巻: 63 号: 3 ページ: 323-343

    • DOI

      10.1619/fesi.63.323

    • NAID

      130007948948

    • ISSN
      0532-8721
    • 年月日
      2020-12-15
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Equivalence of viscosity solutions between obstacle and gradient constraint problems2020

    • 著者名/発表者名
      Takahiro Kosugi
    • 雑誌名

      Funkcialaj Ekvacioj

      巻: -

    • NAID

      130007948948

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability conditions of an ODE arising in human motion and its numerical simulation2019

    • 著者名/発表者名
      Kosugi Takahiro、Kino Hitoshi、Goto Masaaki、Matsutani Yuki
    • 雑誌名

      Results in Applied Mathematics

      巻: 3 ページ: 100063-100063

    • DOI

      10.1016/j.rinam.2019.100063

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 筋の粘弾性特性を考慮した筋骨格ポテンシャル法の基礎的な解析2019

    • 著者名/発表者名
      木野仁, 金城善博, 田原健二, 後藤雅明, 小杉卓裕
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集

      巻: 2019 号: 0 ページ: 2P2-S08

    • DOI

      10.1299/jsmermd.2019.2P2-S08

    • NAID

      130007775239

    • ISSN
      2424-3124
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 可変剛性調節をもつコンパスモデルの波形斜面における受動歩行の検証2019

    • 著者名/発表者名
      木野仁, 片山大尚, 植村充典, 小杉卓裕
    • 雑誌名

      第20回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会予稿集

      巻: 2019 ページ: 200-202

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 経由点を有する1リンク2筋骨格システムにおけるポテンシャル解析2019

    • 著者名/発表者名
      小杉 卓裕, 後藤雅明, 田原健二, 木野仁
    • 雑誌名

      第24回ロボティクスシンポジア講演論文集

      巻: - ページ: 252-258

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 筋屈曲点を有する筋骨格システムにおけるフィードフォワード位置決め制御2018

    • 著者名/発表者名
      木野 仁, 後藤 雅明, 小杉 卓裕, 田原 健二
    • 雑誌名

      第36回日本ロボット学会学術講演会講演概要集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 筋の粘性特性を考慮した筋骨格システムにおけるフィードフォワード位置決め制御の基礎的な解析2018

    • 著者名/発表者名
      木野 仁, 後藤 雅明, 小杉 卓裕, 金城 善博, 田原 健二
    • 雑誌名

      第36回日本ロボット学会学術講演会講演概要集

      巻: -

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ある完全非線形方程式系の時間大域解の存在のための十分条件2022

    • 著者名/発表者名
      小杉卓裕
    • 学会等名
      神戸大学 解析セミナー
    • 関連する報告書
      2022 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On existence of solutions to a system of fully nonlinear parabolic equations2022

    • 著者名/発表者名
      小杉卓裕,佐藤龍一
    • 学会等名
      日本数学会2022年度年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 完全非線形藤田型方程式系の時間大域解の存在について2022

    • 著者名/発表者名
      小杉卓裕,佐藤龍一
    • 学会等名
      第47回発展方程式研究会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 退化/特異放物型方程式の障害物問題に対する近似解の収束率2021

    • 著者名/発表者名
      小杉卓裕
    • 学会等名
      Saga Workshop on Partial Differential Equations
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 完全非線形藤田型方程式系に対する藤田指数を求めたい2020

    • 著者名/発表者名
      小杉卓裕
    • 学会等名
      楕円形・放物型方程式の集いの会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ある障害物問題の近似解の収束率及び勾配拘束問題との関連2020

    • 著者名/発表者名
      小杉卓裕
    • 学会等名
      非線形発展方程式セミナー@KUE
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 完全非線形方程式に対する障害物問題と勾配拘束問題の同値性2019

    • 著者名/発表者名
      小杉卓裕
    • 学会等名
      第45回発展方程式研究会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 準線形方程式に対する粘性解と自由境界問題2019

    • 著者名/発表者名
      小杉卓裕
    • 学会等名
      東北大学応用数理解析若手セミナー
    • 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 of approximate solutions to obstacle problems for quasilinear operators2019

    • 著者名/発表者名
      小杉卓裕
    • 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] 経由点を有する11リンク2骨格システムにおけるポテンシャル解析2019

    • 著者名/発表者名
      小杉 卓裕, 後藤雅明, 田原健二, 木野仁
    • 学会等名
      第24回ロボティクスシンポジア
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ある非発散型方程式の自由境界問題に対する近似解の収束率2019

    • 著者名/発表者名
      小杉 卓裕
    • 学会等名
      神戸大学 解析セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 屈曲点付き1リンク2筋システムの安定性2019

    • 著者名/発表者名
      小杉 卓裕
    • 学会等名
      一般社団法人日本ロボット学会 ヒューマンセントリックロボティクス研究専門委員会 第十一回若手研究会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 随伴法を用いた自由境界問題に対する近似解の収束率2018

    • 著者名/発表者名
      小杉 卓裕
    • 学会等名
      第158回神楽坂解析セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 筋の粘性特性を考慮した筋骨格システムにおけるフィードフォワード位置決め制御の基礎的な解析2018

    • 著者名/発表者名
      木野 仁, 後藤 雅明, 小杉 卓裕, 金城 善博, 田原 健二
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 筋屈曲点を有する筋骨格システムにおけるフィードフォワード位置決め制御2018

    • 著者名/発表者名
      木野 仁, 後藤 雅明, 小杉 卓裕, 田原 健二
    • 学会等名
      第36回日本ロボット学会学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ある準線形方程式の自由境界問題に対する近似解の収束率2018

    • 著者名/発表者名
      小杉 卓裕
    • 学会等名
      熊本大学応用解析セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ある自由境界問題に対する近似解の収束率について2018

    • 著者名/発表者名
      小杉 卓裕
    • 学会等名
      広島数理解析セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ある2階の偏微分方程式に対する近似解の収束率について2018

    • 著者名/発表者名
      小杉 卓裕
    • 学会等名
      九州関数方程式セミナー
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] researchmap

    • URL

      https://researchmap.jp/7000021015

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書 2018 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2018-04-23   更新日: 2024-01-30  

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