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非線形拡散項を伴うロトカ・ボルテラ系に対する数理解析

研究課題

研究課題/領域番号 24740101
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 大域解析学
研究機関電気通信大学

研究代表者

久藤 衡介  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 准教授 (40386602)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード非線形拡散 / 数理生物学モデル / 楕円型方程式 / 分岐 / 極限系 / 移流 / 拡散の相互作用 / 反応拡散系 / 生物モデル / 楕円型偏微分方程式 / 非線形解析 / 偏微分方程式 / 現象の数理 / 分岐理論 / 縮約理論 / 安定性理論
研究成果の概要

非線形拡散項を伴うロトカ・ボルテラ系の定常解の大域構造に対する解析を行った。とりわけ、非線形拡散項の係数を無限大にした際の定常解の漸近挙動を特徴づける極限系に注目して、極限系の非定数解の集合が形成する曲線(大域分岐曲線)を関数空間内に描写した。成果の一例として、交差拡散を無限大とする極限系で、係数パラメーターがラプラス作用素の第2固有値に近づくと、未知関数の一成分が発散することを証明した。

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (15件) (うち招待講演 10件) 備考 (3件)

  • [雑誌論文] Limiting structure of steady-states to the Lotka-Volterra competition model with large diffusion and advection2015

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto and Tohru Tsujikawa
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 258 号: 5 ページ: 1801-1858

    • DOI

      10.1016/j.jde.2014.11.016

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bifurcation structure of steady-states for bistable equations with nonlocal constraint2013

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto and Tohru Tsujikawa
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems

      巻: Supplement volume ページ: 455-364

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stationary patterns for an adsorbate-induced phase transition model II: Shadow system2013

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto, Tohru Tsujikawa
    • 雑誌名

      Nonlinearity

      巻: 26 号: 5 ページ: 1313-1343

    • DOI

      10.1088/0951-7715/26/5/1313

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On limit systems for some population models with cross-diffusion2012

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto and Yoshio Yamada
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems B

      巻: 17 号: 8 ページ: 2745-2769

    • DOI

      10.3934/dcdsb.2012.17.2745

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial Pattern Formation in a Chemotaxis-Diffusion-Growth Model2012

    • 著者名/発表者名
      K. Kuto, K. Osaki, T. Sakurai and T. Tsujikawa
    • 雑誌名

      Physica

      巻: D241 号: 19 ページ: 1629-1639

    • DOI

      10.1016/j.physd.2012.06.009

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Limiting structure of shrinking solutions to the stationary SKT model with large cross-diffusion2014

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto
    • 学会等名
      日本数学会総合分科会 函数方程式論分科会
    • 発表場所
      広島大学 東広島キャンパス
    • 年月日
      2014-09-25 – 2014-09-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] On a shadow system of the Lotka-Volterra competition model with cross-diffusion2014

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto
    • 学会等名
      The 10th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Universidad Autonoma de Madrid, Spain
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Limiting structure of steady-states to the Lotka-Volterra system with large diffusion and advection2014

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto
    • 学会等名
      The 10th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Universidad Autonoma de Madrid, Spain
    • 年月日
      2014-07-07 – 2014-07-11
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] On a shadow system of the Lotka-Volterra competition model with cross-diffusion2014

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto
    • 学会等名
      The 10th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Limiting structure of steady-states to the Lotka-Volterra system with large diffusion and advection2014

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto and Tohru Tsujikawa
    • 学会等名
      The 10th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Stationary solutions of the Lotka-Volterra competition model with diffusion and advection

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto
    • 学会等名
      Workshop on Nonlinear Equations in Population Biology
    • 発表場所
      華東師範大学 偏微分方程式センター (上海)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bifurcation structure of stationary solutions of the Lotka-Volterra competition model with diffusion and advection

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto
    • 学会等名
      One Forum, Two Cities 2013: Aspect of Nonlinear PDEs
    • 発表場所
      早稲田大学 西早稲田キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Coexistence steady-states of the Lotka-Volterra competition model with diffusion and advection

    • 著者名/発表者名
      久藤衡介,辻川亨
    • 学会等名
      日本数学会総合分科会 函数方程式論分科会
    • 発表場所
      愛媛大学 城北キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Coexistence steady-states to the Lotka-Volterra competition model with diffusion and advection

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto
    • 学会等名
      Conference on reaction diffusion equations for ecology and related problems
    • 発表場所
      KAIST, Daejeon, 韓国
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 拡散と移流を伴う Lotka-Volterra 競争系の定常問題

    • 著者名/発表者名
      久藤衡介
    • 学会等名
      研究集会「拡散と移流の数理」
    • 発表場所
      北九州国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Limiting structure of steady-states to the Lotka-Volterra competition model with large diffusion and advection

    • 著者名/発表者名
      久藤衡介,辻川亨
    • 学会等名
      日本数学会年会 函数方程式論分科会
    • 発表場所
      学習院大学 目白キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 表面科学の相転移モデルに現れる反応拡散移流系の定常問題

    • 著者名/発表者名
      久藤衡介
    • 学会等名
      東工大数理解析セミナー
    • 発表場所
      東京工業大学 大岡山キャンパス
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bifurcation structure of steady-states to a reaction-diffusion-advection system in surface chemistry

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto
    • 学会等名
      The 9th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Hyatt Regency Grand Cypress Orlando, Florida
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Bifurcation structure of stationary layers for generalized Allen-Cahn equations with nonlocal constraint

    • 著者名/発表者名
      久藤衡介
    • 学会等名
      RIMS研究集会「常微分方程式の大域的定性理論とその応用」
    • 発表場所
      京都大学 数理解析研究所
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Stationary solutions of the Lotka-Volterra competition model with diffusion and advection

    • 著者名/発表者名
      Kousuke Kuto
    • 学会等名
      Workshop on Nonlinear Equations in Population Biology
    • 発表場所
      華東師範大学 偏微分方程式センター (中国,上海市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 久藤衡介研究室(電気通信大学)

    • URL

      http://www.kuto.e-one.uec.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 久藤衡介研究室(電気通信大学)のHP

    • URL

      http://matha.e-one.uec.ac.jp/~kuto/

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 久藤 衡介 研究室(電気通信大学)

    • URL

      http://matha.e-one.uec.ac.jp/~kuto/index.html

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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