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2019 年度 実績報告書

離散と連続をつなぐ粘性解理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K17621
研究機関北海道大学

研究代表者

浜向 直  北海道大学, 理学研究院, 准教授 (70749754)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
キーワード粘性解 / 決定論的ゲーム / 動的境界値問題 / ハミルトン・ヤコビ方程式
研究実績の概要

非線形偏微分方程式の粘性解理論において、連続問題と離散問題をつなぐ理論を構築することで、各々の問題に新たな理解を与えることを目的としている。具体的には、連続問題の適切な離散化や、その応用として、極限的に得られる粘性解の性質を導くことなどを議論する。またこの解析のための土台となる、適切な解概念の導入と一意存在性の確立、長時間挙動などの解の諸性質の解明を通して、種々の非線形偏微分方程式に数学的な基礎を与えることも同時に目指す。
令和元年度は、次のことを研究した。
(1)動的境界値問題の決定的離散ゲーム解釈、特に、完全非線形方程式のゲーム解釈の応用について:前年度までに導入した、完全非線形(非特異・退化)放物型方程式の動的境界値問題に対する、粘性解の離散ゲーム解釈の応用を引き続き考察した。特に、他の境界値問題との関係や、漸近問題として現れる楕円型問題の解への収束などを議論し、一連の成果を論文にまとめた。本研究は、福岡大学の柳青氏との共同研究である。
(2)高木関数を初期値とするハミルトン・ヤコビ方程式の粘性解の挙動、特にその自己アフィン構造について:高木関数自身が持つある種の自己アフィン構造が、時間遅れを伴う形で、ハミルトン・ヤコビ方程式の粘性解に遺伝されるという性質を前年度までに明らかにしていた。今年度、ハミルトンフローをより直接的に調べることにより、この性質の新たな証明を与えた。さらに、この時間遅れ自己アフィン性が成り立つ時刻の上限を特定し、成果を論文にまとめた。本研究は、富山大学の藤田安啓氏・山口範和氏と共同で遂行した。

  • 研究成果

    (11件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件) 学会発表 (6件) (うち国際学会 3件、 招待講演 5件)

  • [国際共同研究] Universita di Roma, La Sapienza(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Universita di Roma, La Sapienza
  • [雑誌論文] A class of nowhere differentiable functions satisfying some concavity-type estimate2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujita, Nao Hamamuki, Antonio Siconolfi, Norikazu Yamaguchi
    • 雑誌名

      Acta Mathematica Hungarica

      巻: 160 ページ: 343-359

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s10474-019-01007-3

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A deterministic game interpretation for fully nonlinear parabolic equations with dynamic boundary conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Nao Hamamuki, Qing Liu
    • 雑誌名

      ESAIM. Control, Optimisation and Calculus of Variations

      巻: 26 ページ: 1-42

    • DOI

      https://doi.org/10.1051/cocv/2019076

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A self-affine property of evolutional type appearing in a Hamilton-Jacobi flow starting from the Takagi function2020

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujita, Nao Hamamuki, Norikazu Yamaguchi
    • 雑誌名

      Michigan Mathematical Journal

      巻: - ページ: -

    • DOI

      -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An improvement of level set equations via approximation of a distance function2019

    • 著者名/発表者名
      Nao Hamamuki
    • 雑誌名

      Applicable Analysis

      巻: 98 ページ: 1901-1915

    • DOI

      10.1080/00036811.2018.1484911

    • 査読あり
  • [学会発表] Two-dimensional nucleation in crystal growth and large time behavior of solutions2020

    • 著者名/発表者名
      Nao Hamamuki
    • 学会等名
      第37回九州における偏微分方程式研究集会
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic shape of solutions to the mean curvature flow equation with discontinuous source terms2019

    • 著者名/発表者名
      浜向 直
    • 学会等名
      名古屋微分方程式セミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] A comparison principle for viscosity solutions of a boundary value problem without the normal derivative2019

    • 著者名/発表者名
      浜向 直
    • 学会等名
      京都大学NLPDEセミナー
    • 招待講演
  • [学会発表] Asymptotic shape of solutions to the mean curvature flow equation with discontinuous source terms2019

    • 著者名/発表者名
      Nao Hamamuki
    • 学会等名
      9th International Congress on Industrial and Applied Mathematics - ICIAM 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hamilton-Jacobi方程式に現れる時間発展型のself-affine性2019

    • 著者名/発表者名
      藤田 安啓, 浜向 直, 山口 範和
    • 学会等名
      日本数学会2019年度秋季総合分科会
  • [学会発表] On large time behavior of some crystal growth problems2019

    • 著者名/発表者名
      Nao Hamamuki
    • 学会等名
      表面・界面ダイナミクスの数理18
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2021-01-27  

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