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2017 年度 実績報告書

非線形波動方程式における爆発境界の数学・数値解析

研究課題

研究課題/領域番号 16H07288
研究機関明治大学

研究代表者

佐々木 多希子  明治大学, 理工学部, 助教 (30780150)

研究期間 (年度) 2016-08-26 – 2018-03-31
キーワード非線形波動方程式 / 爆発現象 / 数値シミュレーション
研究実績の概要

本年度は本研究課題の最終年度であるため,得られた結果の研究発表を行い,数値解析と数学解析両方の専門家から意見や評価をもらった.また,非線形波動方程式の爆発曲線の研究を,方程式の変分構造に着目して研究を行なっているHatem Zaag氏(パリ第13大学)と本研究の方向性や内容に関して議論を重ね,準線形波動方程式やDirac方程式の爆発曲線について共同研究を開始した.
得られた結果の研究発表:Merle-Zaag (2012)により,方程式の解が変分構造を持つ波動方程式の爆発曲線が,解が符号変化するときに,微分不可能になることが示されていた.この性質が,非線形項にある程度依存せずに成り立つ一般的なものなのか,変分構造を持つ非線形波動方程式の爆発曲線の特殊な性質なのかは分かっていなかった.そこで,非線形項に,未知関数の時間微分導関数を含む波動方程式の爆発曲線を考察した(この方程式は変分構造を持たない).この波動方程式の解を奇関数に制限した際に,ある初期条件のもとで爆発曲線が特異性を持つことを証明した.本研究成果は国際研究集会で発表し,論文として投稿済みである.また,非線形項に未知関数の空間微分導関数を含む波動方程式の爆発曲線をシミュレーションし,様々な特異性を持つ爆発曲線が存在することが数値的にわかった.
Hatem Zaag氏との共同研究:Zaag氏による,方程式の変分構造に着目した爆発曲線の解析と,研究代表者の波動方程式系に対する爆発曲線の解析を組み合わせ,ある準線形波動方程式の爆発曲線や,Dirac方程式の爆発曲線の解析について議論を行った.今後も共同研究を活発化し,これらの問題を取り扱っていく予定である.

現在までの達成度 (段落)

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

平成29年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (26件)

すべて 2018 2017 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (2件) (うちオープンアクセス 1件、 査読あり 1件) 学会発表 (23件) (うち国際学会 8件、 招待講演 8件)

  • [国際共同研究] パリ第13大学(フランス)

    • 国名
      フランス
    • 外国機関名
      パリ第13大学
  • [雑誌論文] 1 次元非線形波動方程式の爆発曲線に関する 数値・数学解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子,石渡哲哉
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録

      巻: 2094 ページ: 26-35

    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] Regularity and singularity of the blow-up curve for a wave equation with a derivative nonlinearity2018

    • 著者名/発表者名
      Takiko Sasaki
    • 雑誌名

      Advances in Differential Equations

      巻: 23 ページ: 373-408

    • 査読あり
  • [学会発表] The blow-up curve of solutions for semilinear wave equations with Dirichlet boundary conditions in one space dimension2018

    • 著者名/発表者名
      Takiko Sasaki
    • 学会等名
      Workshop on Nonlinear Partial Differential Equations Japan-China Joint Project for Young Mathematicians 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 1次元非線形波動方程式の爆発曲線に関する数値・数学解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      東工大数理解析セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] The blow-up curve of solutions for semilinear wave equations with Dirichlet boundary conditions in one space dimension2018

    • 著者名/発表者名
      Takiko Sasaki
    • 学会等名
      The 11th Mathematical Society of Japan Seasonal Institute ‘The Role of Metrics in the Theory of Partial Differential Equations’
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] The blow-up curve of solutions for semilinear wave equations with Dirichlet boundary conditions in one space dimension2018

    • 著者名/発表者名
      Takiko Sasaki
    • 学会等名
      The Seventh China-Japan-Korea Joint Conference on Numerical Mathematics
    • 国際学会
  • [学会発表] The blow-up curve for semilinear wave equations with small spatial velocity2018

    • 著者名/発表者名
      Takiko Sasaki
    • 学会等名
      International Conference Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical and mathematical analysis for the blow-up curve of solutions to 1-dimensional nonlinear wave equations2018

    • 著者名/発表者名
      Takiko Sasaki
    • 学会等名
      East Asia section of SIAM 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Error analysis of splitting methods for semilinear evolution equations2018

    • 著者名/発表者名
      Takiko Sasaki
    • 学会等名
      Pan-American Workshop 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] The blow-up curve for semilinear wave equations with small spatial velocity2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      日本数学会 2018年度秋季総合分科会
  • [学会発表] Numerical and mathematical analysis for the blow-up curve of solutions to 1-dimensional nonlinear wave equations2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      若手のための偏微分方程式と数学解析
    • 招待講演
  • [学会発表] ディリクレ境界条件を課した非線形波動方程式の爆発曲線について2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      軽井沢グラフと解析研究集会
  • [学会発表] 1 次元非線形波動方程式の爆発曲線に関する数値・数学解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      量子渦と非線形波動
    • 招待講演
  • [学会発表] 1次元非線形波動方程式の爆発曲線に関する数値・数学解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      日本数学会 2018年度年会
  • [学会発表] 1次元非線形波動方程式の爆発曲線に関する数値・数学解析2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      数学と現象 in 清里
  • [学会発表] 非線形項に未知関数の導関数を含む波動方程式の爆発曲線について2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      弘前非線形方程式研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] 1 次元非線形波動方程式の爆発曲線に関する数値・数学解析2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      RIMS 共同研究(公開型) 数値解析学の最前線
  • [学会発表] The blow-up curve of the radially symmetric solutions to nonlinear wave equations2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      Seminar on Nonlinear Wave Equations in Hakodate
  • [学会発表] The blow-up curve of solutions for a system of nonlinear wave equations2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      神楽坂解析セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Regularity and singularity of the blow-up curve for a nonlinear wave equation with a derivative nonlinearity2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      明治非線型数理セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Regularity and singularity of the blow-up curve for a nonlinear wave equation, Equadiff 20172017

    • 著者名/発表者名
      Takiko Sasaki
    • 学会等名
      Equadiff 2017
    • 国際学会
  • [学会発表] Finite Difference Approximation for Nonlinear Schrodinger Equations with Application to Blow-up Computation2017

    • 著者名/発表者名
      Takiko Sasaki
    • 学会等名
      The Third International Conference on Engineering and Computational Mathematics
    • 国際学会
  • [学会発表] 1次元非線形波動方程式の爆発曲線に関する数値・数学解析2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      応用数学合同研究集会
  • [学会発表] 非線形波動方程式系の爆発曲線について2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      日本数学会 2017年度秋季総合分科会
  • [学会発表] 非線形波動方程式の球対称解の爆発曲線について2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木多希子
    • 学会等名
      界面現象の数理・モデリング研究合宿2017

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公開日: 2019-12-27  

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