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生物集団の年齢構造と空間伝播に着目した非線形反応拡散方程式の解析

研究課題

研究課題/領域番号 25887011
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分補助金
研究分野 数学解析
研究機関神戸大学 (2014)
東京大学 (2013)

研究代表者

國谷 紀良  神戸大学, システム情報学研究科, 講師 (60713013)

研究期間 (年度) 2013-08-30 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
2014年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
キーワード感染症 / モデル化 / 関数方程式論 / 解析・評価 / 基本再生産数 / リャプノフ関数 / 年齢構造 / 拡散 / 感染症モデル / 空間構造 / 微分方程式 / 積分方程式 / 力学系 / リャプノフ安定性
研究成果の概要

社会における感染症の流行ダイナミクスをはじめとする様々な生物現象に対する数理モデルとして、各種非線形微分方程式システムを構築し、その定性的解析を行った。特に、集団の年齢構造や空間伝播の影響を考慮できる非線形反応拡散方程式システムをはじめとした多くの構造化人口モデルに対して、基本再生産数 Ro やそれに相当する閾値を導出し、その大小と各平衡解の存在や漸近安定性などの各種数学的性質との関係を明らかにした。その解析を通じて、関連するリャプノフ関数の理論の様々なモデルへの適用および拡張を行った。

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (30件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (16件) 図書 (1件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Mathematical analysis for an age-structured HIV infection model with saturation infection rate2015

    • 著者名/発表者名
      J. Wang, R. Zhang, T. Kuniya
    • 雑誌名

      Electron. J. Diff. Equ.

      巻: 33 ページ: 1-19

    • 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] The stability analysis of an SVEIR model with continuous age-structure in the exposed and infectious classes2015

    • 著者名/発表者名
      J. Wang, R. Zhang, T. Kuniya
    • 雑誌名

      J. Biol. Dyn.

      巻: 9 号: 1 ページ: 73-101

    • DOI

      10.1080/17513758.2015.1006696

    • 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] A delayed multi-group SIS epidemic model with nonlinear incidence rates and patch structure2015

    • 著者名/発表者名
      [5] Y. Muroya, T. Kuniya and J. Wang
    • 雑誌名

      J. Math. Anal. Appl.

      巻: 425 号: 1 ページ: 415-439

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2014.12.019

    • 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] Existence result for an age-structured SIS epidemic model with spatial diffusion2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kuniya, R. Oizumi
    • 雑誌名

      Nonlinear Anal. RWA

      巻: 23 ページ: 196-208

    • DOI

      10.1016/j.nonrwa.2014.10.006

    • 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] Global stability of nonresident computer virus models2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Muroya, T. Kuniya
    • 雑誌名

      Math. Meth. Appl. Sci.

      巻: 38 号: 2 ページ: 281-295

    • DOI

      10.1002/mma.3068

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書 2013 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Stability of epidemic models with waning immunity2014

    • 著者名/発表者名
      Y. Nakata, Y. Enatsu, H. Inaba, T. Kuniya, Y. Muroya, Y. Takeuchi
    • 雑誌名

      SUT J. Math.

      巻: 50 ページ: 205-246

    • NAID

      120006397889

    • 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] Further stability analysis of a multi-group SIRS epidemic model with varying total population sizes2014

    • 著者名/発表者名
      [7] Y. Muroya and T. Kuniya
    • 雑誌名

      Appl. Math. Letters

      巻: 38 ページ: 73-78

    • DOI

      10.1016/j.aml.2014.07.005

    • 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] Threshold dynamics of an SIR epidemic model with a hybrid of multi-group and patch structures2014

    • 著者名/発表者名
      [6] T. Kuniya, Y. Muroya and Y. Enatsu
    • 雑誌名

      Math. Bios. Eng.

      巻: 11 号: 6 ページ: 1375-1393

    • DOI

      10.3934/mbe.2014.11.1375

    • 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] Global stability of a multi-group SIS epidemic model for population migration2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kuniya, Y. Muroya
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems - Series B

      巻: 19 ページ: 1105-1118

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A note on global stability for malaria infections model with latencies2014

    • 著者名/発表者名
      J. Wang, J. Pang, T. Kuniya
    • 雑誌名

      Mathematical Biosciences and Engineering

      巻: 11 号: 4 ページ: 995-1001

    • DOI

      10.3934/mbe.2014.11.995

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence of a nontrivial periodic solution in an age-structured SIR epidemic model with time periodic coefficients2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kuniya
    • 雑誌名

      Applied Mathematics Letters

      巻: 27 ページ: 15-20

    • DOI

      10.1016/j.aml.2013.08.008

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] グラフ理論的なリアプノフ汎関数の手法に対するmax 関数のアイデア2013

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 1853 ページ: 84-90

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 空間異質性を持つ年齢構造化SIS感染症モデルの漸近挙動2015

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      日本数学会2015年度年会
    • 発表場所
      明治大学駿河台キャンパス(東京都千代田区神田)
    • 年月日
      2015-03-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多次元ODEとしての感染症の数理モデルに対する漸近安定性解析2014

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      実領域における常微分方程式の定性的理論とその応用
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-11-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 空間構造を含む年齢構造化感染症モデルにおけるエンデミックな平衡解の存在について2014

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      感染症数理モデルの実用化と産業及び政策での活用のための新たな展開
    • 発表場所
      JR博多シティ会議場(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2014-10-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 空間拡散を考慮に入れた年齢構造化SIS感染症モデルの解析2014

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      日本数学会2014年度秋季総合分科会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
    • 年月日
      2014-09-27
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 空間構造と年齢構造を含む感染症モデルにおける非自明平衡解の存在2014

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      第11回生物数学の理論とその応用
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都府京都市)
    • 年月日
      2014-09-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 空間拡散を含む年齢構造化 SIS 感染症モデルにおける平衡解の存在2014

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      日本応用数理学会2014年度年会
    • 発表場所
      政策研究大学院大学(東京都港区六本木)
    • 年月日
      2014-09-05
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 拡散項を含む年齢構造化 SIS 感染症モデルの解析2014

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      第36回発展方程式若手セミナー
    • 発表場所
      休暇村南阿蘇(熊本県阿蘇郡高森町)
    • 年月日
      2014-08-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] On the invariance principle appearing in Lyapunov functional techniques for structured population models2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kuniya
    • 学会等名
      JSMB/SMB 2014 Osaka
    • 発表場所
      Osaka International Convention Center
    • 年月日
      2014-07-30
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Existence of endemic periodic solutions in age-structured epidemic models2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kuniya
    • 学会等名
      JSMB/SMB 2014 Osaka
    • 発表場所
      Osaka International Convention Center
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 年齢変数を含む非線形偏微分方程式の漸近解析における不変性原理とリャプノフ汎函数の手法について

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      日本数学会2014年度年会
    • 発表場所
      学習院大学目白キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 年齢構造化多状態SIR感染症モデルに対する不変性原理とリャプノフ汎函数について

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      構造化感染症モデルの動態
    • 発表場所
      岡山大学津島キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Invariance principle and Lyapunov functionals for age-structured population models

    • 著者名/発表者名
      T. Kuniya
    • 学会等名
      International Workshop on Biomathematics Modelling and Its Dynamical Analysis
    • 発表場所
      Harbin
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 多状態年齢構造化SIR感染症モデルの大域的安定性

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      第10回生物数学の理論とその応用
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 年齢構造を含む多状態SIR感染症モデルの安定性解析

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      感染症流行モデリング:理論、実践とシミュレーションのギャップを埋める
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 季節依存性を持つ感染症の流行動態モデルにおける基本再生産数R0の閾値的性質の解析

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良, 稲葉寿
    • 学会等名
      第23回日本数理生物学会年会
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 感染症の季節的流行モデルとしての非線形偏微分方程式の解析

    • 著者名/発表者名
      國谷紀良
    • 学会等名
      日本応用数理学会2013年度年会
    • 発表場所
      アクロス福岡
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [図書] 人口と感染症の数理:年齢構造ダイナミクス入門2014

    • 著者名/発表者名
      ミンモ・イアネリ, 稲葉寿, 國谷紀良
    • 総ページ数
      206
    • 出版者
      東京大学出版会
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] Toshikazu Kuniya

    • URL

      https://sites.google.com/site/toshikazukuniya/home

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-09-12   更新日: 2019-07-29  

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