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2020 年度 実施状況報告書

曲率流の三相境界問題とFast Diffusion 方程式の研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K17634
研究機関東京都立大学

研究代表者

下條 昌彦  東京都立大学, 理学研究科, 准教授 (40588779)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2022-03-31
キーワード特異拡散 / 曲率流の自由境界問題 / 対数拡散方程式 / 進行波 / 特異・被食捕食系 / 空間非局所的な拡散 / 伝播現象
研究実績の概要

リッチ流に関連する対数拡散方程式に反応項を付け加えた方程式の研究を継続した.一方で,様々な拡散の効果を理解するという問題意識で,生態学の特異・被食捕食モデルや非局所拡散項をもつSIRモデルの伝播現象を研究した.具体的には以下の成果をえた.
1.柳田英二教授(東京工業大学),物部治徳准教授(岡山大学),松澤寛准教授(神奈川大学)とmonostable型やbistable型の非線形項を加えた対数拡散方程式のフロント波解に関する研究が完成した.
2.空間非局所的な拡散項をもつSIR感染症モデルに対するコーシー問題の解の伝播速度に関する論文が掲載された.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

研究実績の概要で述べた対数拡散方程式に関する数学的な成果は,論文として投稿して受理された.その後も,遠方で指数的に減衰するような初期値に対して,monostable型やbistable型の非線形項を加えた対数拡散方程式に関する研究も順調に進んでいる.

今後の研究の推進方策

対数拡散方程式のダイナミクスの研究から特異拡散の構造がかなり解明されてきた.非局所拡散の解析からも遠隔相互作用のある拡散現象についての理解が深まった.一方で,反応拡散方程式の伝播現象や特異性の解析を行うことで,単独の非線形放物型方程式の数学的構造が相対化され,その理論的な仕組みが明確化されてきた.これらの一連の研究で得られた見地から,申請当初の曲率流の三相境界問題の研究を見直し,その全域解の分類を行う.本研究課題で発展させた放物型方程式のスツルムの交点数理論についての書籍を出版する.

次年度使用額が生じた理由

本年度は新型コロナウイルスの影響により,3月に予定していた台湾への出張は延期になった.国際研究集会の講演や国内研究集会の講演もすべてZoomでのリモートで行われた.このため,出張旅費が未使用のままである.

一方で,研究代表者は大学を異動した.そのため,研究室備品や書籍などが新たに必要となっている.また,国内外のリモート研究集会の発表で用いる機器も揃える必要性がある.未使用となった予算はこれらの設備投資,または延期となった研究集会の旅費に充てる予定である.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち国際共著 1件、 査読あり 1件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] Department of Mathematics/Tamkang University(台湾)

    • 国名
      台湾
    • 外国機関名
      Department of Mathematics/Tamkang University
  • [雑誌論文] The spreading speed of an SIR epidemic model with nonlocal dispersal2020

    • 著者名/発表者名
      Jong-Shenq Guo, Amy Ai Ling Poh and Masahiko Shimojo
    • 雑誌名

      Asymptotic Analysis

      巻: 120 ページ: 163-174

    • DOI

      10.3233/ASY-191584

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Liouville type theorem of reaction diffusion systems in mathematical biology2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shimojo
    • 学会等名
      反応拡散方程式と非線形分散型方程式の解の挙動
    • 招待講演
  • [学会発表] Liouville type theorem of reaction diffusion systems in mathematical biology2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shimojo
    • 学会等名
      非線形偏微分方程式と変分問題
    • 招待講演
  • [学会発表] Convergence to traveling wave for the logarithmic diffusion equation with reaction term2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shimojo
    • 学会等名
      Interfacial Phenomenon in Reaction Diffusion System
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 被食捕食系と感染症における伝播現象2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiko Shimojo
    • 学会等名
      第二回楕円型・放物型方程式の集いの会
    • 招待講演
  • [備考] リサーチマップ

    • URL

      https://researchmap.jp/mshimojo

  • [備考] 東京都立大学数理科学科-教員紹介

    • URL

      https://www.tmu.ac.jp/stafflist/data/sa/30335.html

  • [備考] 個人URL

    • URL

      https://masahikoshimojo.wixsite.com/masahikoshimojo

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公開日: 2021-12-27  

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