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1999 年度 研究成果報告書概要

境界条件をもつ拡散過程の領域摂動とその境界値問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 10640112
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 数学一般(含確率論・統計数学)
研究機関金沢大学

研究代表者

土谷 正明  金沢大学, 工学部, 教授 (50016101)

研究分担者 河上 肇  秋田大学, 工学資源学部, 助教授 (20240781)
勘甚 裕一  金沢大学, 大学院・自然科学研究科, 教授 (50091674)
小川 重義  金沢大学, 工学部, 教授 (80101137)
研究期間 (年度) 1998 – 1999
キーワード拡散過程 / 拡散方程式 / 基本解 / 拡散過程の重ね合せ / ハーディ型不等式 / ハンケル変換 / 非因果的確率方程式 / 数値解法
研究概要

本研究では,まずリーマン空間の領域上の境界条件をもつ拡散過程を扱い主として解析的な方法で考察した.斜反射境界条件をもつ拡散過程の推移確率密度を,対応する拡散方程式の境界値問題の基本解として構成した.その手法は従来パラメトリックス・メソッドと呼ばれていた方法を境界条件がある場合にも適用できるようにしたものである.その結果,非斉次問題の解の完全な積分表現およびそれらの領域摂動のもとでの安定性を示すことができた.基本解の構成やその領域摂動の下での安定性を示すとき,多様体の対についてのスムージングについての結果も用意した.これらは学術論文として発表した.
更にこの方法を拡張し,2階のヴェンチェル境界条件をもつ場合にも考察を広げ,基本解の構成においてこの方法が有効であることを示した.これは他の関数解析的な方法では今まで扱えていないものである.このときは内部の作用素と境界作用素がともに同じ階数なので,パラメトリックスや基本解に対し従来のものと全く異なる評価を得る必要がある.これらの結果については専門の研究会や学会で口頭で発表した.
また,拡散過程の重ね合わせとして得られるマルコフ過程を考察してそのフェラー性を示し学術論文として発表した(Y.Ogura,M.Tomisakiとの共同研究).それを示すとき,ディリクレ形式を通したグリーン核に対する考察を用いて境界層の上の微積分方程式の強解の存在を示すことに帰着させ,それを構成的な方法で与えられた基本解の評価を利用して証明した.この拡散過程の重ね合わせは浸透膜の問題の数学的なモデルとも考えられているものである.
拡散過程は確率微分方程式の観点からも扱えるが,ここではそれに関連して確率場における非因果的確率積分方程式を考察し,確率解析の立場からその解の数値解法を与えた.更に実解析的な手法に関しては,フーリエ変換における結果を発展させ,ハンケル変換に対するハーディ型の不等式の証明や離散ハーディ空間の特徴付けを与えた.これらの結果は学術論文としてまた専門の研究会で口頭発表した.

  • 研究成果

    (15件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (15件)

  • [文献書誌] Hajime Kawakami, Masaaki Tsuchiya: "Stability of the fundamental solution to the parabolic oblique derivative problem"Invited Lectures delivered at the VIII-th International Colloquium on Differential Equations. 18-23 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Y. Ogura, M. Tomisaki, M. Tsuchiya: "Superposition of diffusion processes---Feller property---"Trends in Probability and Related Analysis. 113-128 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hajime Kawakami, Masaaki Tsuchiya: "A constructive approach to the oblique derivative problem for second order parabolique equations"International Journal of Applied Mathematics. 2-2. 223-245 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 小川重義: "非線形SDEの数値解法に関する最近の話題"数理研講究録. 1032. 46-61 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yuichi Kanjin: "On Hardy-type inequalities and Hankel Transforms"Monatsheft fur Mathematik. 127-4. 311-319 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Yuichi Kanjin, Makoto Satake: "Inequalities for discrete Hardy spaces"Acta Mathematica Hungarica. 89(印刷中). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] 小川重義: "SDEの数値解法"神戸大学理学部数学教室(印刷中).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(和文)」より
  • [文献書誌] Hajime Kawakami and Masaaki Tsuchiya: "Stability of the fundamental solution to the parabolic oblique derivative problem"Invited Lectures delivered at the VIII-th International Colloquium on Differentail Equations, Academic Publications. 18-23 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yukio Ogura, Matsuyo Tomisaki and Masaaki Tsuchiya: "Superposition of diffusion processes ---Feller property---"Trends in Probability and Related Analysis, World Scientific. 113-128 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Hajime Kawakami and Masaaki Tsuchiya: "A conctructive approach to the oblique derivative problem for second order parabolic equations"International Journal of Applied Mathematics. 2(2). 223-245 (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shigeyoshi Ogawa: "Recent topics in numerical methods for solving nonlinear SDEs (in Japanese)"Suriken Kokyuroku (RIMS, Kyoto univ). Vol. 1032. 46-61 (1998)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shigeyoshi Ogawa: "Noncausal stochastic intergral equations for random fields and their numerical analysis (in Japanese)"Suriken Kokyuroku (RIMS, Kyoto univ). (to appear).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Shigeyoshi Ogawa: "Numerical methods for solving SDEs"Rokko Lectures in Mathematics (Kobe Univ.). (to appear).

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yuichi Kanjin: "On Hardy-type inequalities and Hankel transforms"Monatsheft Fur Mathematik. 127(4). 311-319 (1999)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より
  • [文献書誌] Yuichi Kanjin and Makoto Satake: "Inequalities for discrete Hardy spaces"Acta Mathematica Hungarica. 89 (to appear). (2000)

    • 説明
      「研究成果報告書概要(欧文)」より

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公開日: 2001-10-23  

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