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縮約系を応用した高次元空間にみられる現象の解明と解析的手法の構築

研究課題

研究課題/領域番号 26400173
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 数学解析
研究機関宮崎大学

研究代表者

辻川 亨  宮崎大学, 工学部, 教授 (10258288)

連携研究者 久藤 衡介  電気通信大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (40386602)
栄 伸一郎  北海道大学, 理学研究院, 教授 (30201362)
櫻井 建成  山口芸術短期大学, 芸術表現学科, 准教授 (60353322)
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2015年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードdifferential equation / bifurcation method / singular perturbation / 微分方程式 / 分岐理論 / 反応拡散方程式 / 特異摂動論 / bifurcation / reaction diffusion / statiionary solution / stability / stationary solution
研究成果の概要

反応拡散方程式の研究はパターン形成の解明に重要である。本研究はある種の生物の個体群密度を記述するLotka-Volterra競合系モデルについて、Newmann境界条件のもと方程式の係数をパラメータとした、非定数定常解の大域的解構造を決定することである。非定数定常解の存在のための十分条件をLeray-ScauderのDegree理論を用いて示した。また大域的解構造は数値計算から複雑であると予想され、ある種の縮約系を導入することで、方程式は積分条件付きのスカラー方程式となる。この方程式の解構造は定数解からの分岐理論で十分調べられており、積分条件を等高線解析により解析して大域的解構造を示した。

報告書

(4件)
  • 2017 研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (11件)

すべて 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Exact multiplicity of stationary limiting problem of a cell polarization model2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuki Mori, Kousuke Kuto, Tohru Tsujikawa and Shoji Yotsutani
    • 雑誌名

      Discrete Contin. Dyn. Syst.

      巻: 36 ページ: 5627-5655

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Global bifurcation sheet and diagrams of wave-pinning in a reaction-diffusion model for cell polarization2015

    • 著者名/発表者名
      1.Tatsuki Mori, Kousuke Kuto, Masaharu Nagayama, Tohru Tsujikawa and Shoji Yotsutani
    • 雑誌名

      Dynamical Systems, Differential Equations and Applications

      巻: suppl ページ: 861-877

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stationary solutions for some shadow system of the Keller-Segel model with logistic growth2015

    • 著者名/発表者名
      3.Tohru Tsujikawa, Kousuke Kuto, Yasuhito Miyamoto and Hirofumi Izuhara
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems, Series S

      巻: 8 ページ: 1023-1034

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [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 ページ: 1801-1058

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Glogal bifurcation and continuation for a nonlocal Allen-Cahn equations2017

    • 著者名/発表者名
      Tohru Tsujikawa
    • 学会等名
      The international conference on Reaction diffusion system, theory and applications
    • 発表場所
      明治大学中野キャンパス
    • 年月日
      2017-03-16
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 大腸菌パターンにおける伝搬パルス2016

    • 著者名/発表者名
      Tohru Tsujikawa
    • 学会等名
      数理解析研究所研究集会「題13回生物数学の理論とその周辺
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2016-11-14
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [学会発表] 走化性増殖モデル方程式における定常解の大域的構造と安定性について2015

    • 著者名/発表者名
      辻川 亨
    • 学会等名
      研究集会「第12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
    • 年月日
      2015-11-24
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Bifurcation structure of steady states for a bistable equation with nonlocal constraint2015

    • 著者名/発表者名
      Tohru Tsujikawa
    • 学会等名
      Mini-workshop on Models of Directional Movement and their Analysis
    • 発表場所
      宮城県仙台市東北大学川井ホール
    • 年月日
      2015-03-28
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Stationary and spatio-temporal patterns for a chemotaxis-growth model2015

    • 著者名/発表者名
      Tohru Tsujikawa
    • 学会等名
      Mini-workshop on Models of Directional Movement and their Analysis
    • 発表場所
      宮城県仙台市東北大学川井ホール
    • 年月日
      2015-03-27
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 移流を伴う双安定反応拡散方程式の定常問題について2014

    • 著者名/発表者名
      辻川 亨
    • 学会等名
      研究集会「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
      京都府京都市京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 移流反応拡散方程式におけるパターン形成について2014

    • 著者名/発表者名
      辻川 亨
    • 学会等名
      研究集会「生物数学の理論とその応用」
    • 発表場所
      京都府京都市京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2014-09-17
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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