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2018 年度 実績報告書

複雑な系の上の異常拡散現象の解析

研究課題

研究課題/領域番号 17H01093
研究機関京都大学

研究代表者

熊谷 隆  京都大学, 数理解析研究所, 教授 (90234509)

研究分担者 相川 弘明  中部大学, 工学部, 教授 (20137889)
日野 正訓  京都大学, 理学研究科, 教授 (40303888)
舟木 直久  早稲田大学, 理工学術院, 特任教授 (60112174)
福島 竜輝  京都大学, 数理解析研究所, 准教授 (60527886)
木上 淳  京都大学, 情報学研究科, 教授 (90202035)
Croydon David  京都大学, 情報学研究科, 特定准教授 (50824182)
研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2022-03-31
キーワード確率論 / 複雑系 / 数理物理 / 解析学 / ポテンシャル論 / 統計力学
研究実績の概要

1。熊谷とCroydonは、trapモデルのスケール極限で現れるFIN過程の詳細な熱核評価をquenchedとannealedの両方の場合に行った。この結果はB.M. Hambly氏との共著にまとめ、雑誌に掲載された。熊谷はまた、長距離の飛躍を許すようなランダム媒質(ランダムコンダクタンス)上のランダムウォークの漸近挙動を解析し、対応するランダムウォークのquenchedのスケール極限を解明し、さらにランダムウォークの熱核の精密な評価を導出した。この結果は、X. Chen氏とJ. Wang氏との共著論文にまとめ、雑誌に投稿中である。
2。木上は、Dirichlet formの与えられた距離・測度空間列において、monotonicity という条件があればその射影極限上に Dirichlet form の列の自然な極限として Dirichlet form が構成でき、また対応する自己共役作用素のスペクトルが適当な意味で収束することを示した。日野は、自己相似フラクタルの典型例である2次元シルピンスキーガスケットにおいて、楠岡測度を底測度とする熱核の局所スペクトル次元の定量評価について研究を行った。行列のランダム積の理論を用いて、数式処理システムを援用することにより、従前に比べて高い精度の近似値を与えた。
3。相川は、複雑領域のDirichlet最小固有値と、その複雑領域をベースに持つシリンダー上の熱方程式の正値優解の大域可積分性との関連を調べた。
4。福島は、A. Ramirez氏と共同でランダム媒質中のランダムウォークの速度が非退化になる条件について研究を行い、空間次元が4以上で媒質の影響が小さい時に新しい十分条件を見出した。舟木は、相互作用粒子系から平均曲率運動、Stefan自由境界問題、発散項を含む特異な確率偏微分方程式である多成分KPZ方程式などの導出を行った。

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

複雑な系の上で、確率論的手法と実解析的手法を融合させることにより汎用性の高い手法を編み出し、広い範疇で複雑な系の上の拡散過程・飛躍型過程の異常拡散現象を解析するという中心課題については、上述したようにFIN過程などtrapモデルのスケール極限として現れ、応用上も重要なモデルの熱核に関する詳細な評価を得ることで、異常拡散現象が生じるメカニズムを明らかにし、さらに距離の飛躍を許すようなランダム媒質上のランダムウォークのスケール極限の導出に成功し、当該研究を論文にまとめ雑誌に投稿するなど、研究成果が目に見える形になった。代表者や分担者は今年度も国内外での多くの研究集会に招待され、上述した対称確率過程の研究の他、長距離飛躍を許す確率過程のhomogenization(均質化)の研究など、偏微分方程式をはじめとする様々な分野と関わる研究が高く評価されている。研究代表者はフンボルト賞受賞の関係でドイツに中期間滞在でき、研究を大きく推進することができた。次年度もさらに研究内容を深めて行きたい。

今後の研究の推進方策

基本的な方策はこれまで通りであるが、この報告書を作成している2020年4月現在(繰越を行ったために報告書の作成が一年ずれている)コロナウイルス の影響で前半期のほぼ全ての研究集会が延期または中止に追い込まれており、当面はこれまでのような海外渡航、現地訪問による研究打ち合わせができなくなっている。これまでのつながりを継続していくために積極的にオンラインを活用し、Zoom等を用いたオンラインでの議論を深めていく。オンラインによる国際研究集会も徐々に整備されつつあるのでこれらに参加し、最新の情報の収集を行い、研究の推進を目指す。
これまでにある程度進めていた研究については、自宅にいる時間が長くなったこの機会に共同研究者達と連絡を取りながら論文の形にまとめ上げ、目に見える形での成果に仕上げていく。
オンラインでの研究集会やセミナーについては、特に若手が講演する機会が減る可能性があるので、代表者・分担者自身が積極的にこれらを主宰し、若手がコミュニティに加わる機会を増やせるよう努めて行きたい。

  • 研究成果

    (39件)

すべて 2019 2018 その他

すべて 国際共同研究 (5件) 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 8件、 査読あり 12件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 19件、 招待講演 19件) 図書 (1件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (1件)

  • [国際共同研究] University of British Columbia(カナダ)

    • 国名
      カナダ
    • 外国機関名
      University of British Columbia
  • [国際共同研究] Fujian Normal University/Shianghai Jiao Tong University(中国)

    • 国名
      中国
    • 外国機関名
      Fujian Normal University/Shianghai Jiao Tong University
  • [国際共同研究] TU-Berlin/Weierstrass Institute(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      TU-Berlin/Weierstrass Institute
  • [国際共同研究] University of Oxford(英国)

    • 国名
      英国
    • 外国機関名
      University of Oxford
  • [国際共同研究] Stanford University/UCLA/University of Washington(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      Stanford University/UCLA/University of Washington
  • [雑誌論文] Heat kernel estimates for FIN processes associated with resistance forms2019

    • 著者名/発表者名
      Croydon D.A.、Hambly B.M.、Kumagai T.
    • 雑誌名

      Stochastic Processes and their Applications

      巻: 129 ページ: 2991~3017

    • DOI

      10.1016/j.spa.2018.08.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Invariant Measures in Coupled KPZ Equations2019

    • 著者名/発表者名
      Funaki Tadahisa
    • 雑誌名

      Stochastic Dynamics Out of Equilibrium

      巻: N/A ページ: 560~568

    • DOI

      10.1007/978-3-030-15096-9_20

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sharp interface limit for stochastically perturbed mass conserving Allen-Cahn equation2019

    • 著者名/発表者名
      Funaki Tadahisa、Yokoyama Satoshi
    • 雑誌名

      The Annals of Probability

      巻: 47 ページ: 560~612

    • DOI

      10.1214/18-AOP1268

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Quenched tail estimate for the random walk in random scenery and in random layered conductance2019

    • 著者名/発表者名
      Deuschel Jean-Dominique、Fukushima Ryoki
    • 雑誌名

      Stochastic Processes and their Applications

      巻: 129 ページ: 102~128

    • DOI

      10.1016/j.spa.2018.02.011

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Mean Value Inequalities for Jump Processes2018

    • 著者名/発表者名
      Chen Zhen-Qing、Kumagai Takashi、Wang Jian
    • 雑誌名

      Springer Proc. in Math and Stat.

      巻: 229 ページ: 421~437

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/978-3-319-74929-7_28

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Cutoff for lamplighter chains on fractals2018

    • 著者名/発表者名
      Dembo Amir、Kumagai Takashi、Nakamura Chikara
    • 雑誌名

      Electronic Journal of Probability

      巻: 23 ページ: 1~21

    • DOI

      https://doi.org/10.1214/18-EJP196

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Dichotomy of global capacity density in metric measure spaces2018

    • 著者名/発表者名
      Aikawa Hiroaki、Bjorn Anders、Bjorn Jana、Shanmugalingam Nageswari
    • 雑誌名

      Advances in Calculus of Variations

      巻: 11 ページ: 387~404

    • DOI

      10.1515/acv-2016-0066

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] An integrated version of Varadhan's asymptotics for lower-order perturbations of strong local Dirichlet forms2018

    • 著者名/発表者名
      Hino Masanori, Matsuura Kouhei
    • 雑誌名

      Potential Anal.

      巻: 48 ページ: 257~300

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s11118-017-9634-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convergence of a finite volume scheme for a stochastic conservation law involving a Q-Brownian motion2018

    • 著者名/発表者名
      Funaki Tadahisa, Gao Yueyuan, Hilhorst Danielle
    • 雑誌名

      Discrete & Continuous Dynamical Systems - B

      巻: 23 ページ: 1459~1502

    • DOI

      http://dx.doi.org/10.3934/dcdsb.2018159

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Eigenvalue Fluctuations for Lattice Anderson Hamiltonians: Unbounded Potentials2018

    • 著者名/発表者名
      BISKUP Marek、FUKUSHIMA Ryoki、KONIG Wolfgang
    • 雑誌名

      Interdisciplinary Information Sciences

      巻: 24 ページ: 59~76

    • DOI

      10.4036/iis.2018.A.03

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Slowdown estimates for one-dimensional random walks in random environment with holding times2018

    • 著者名/発表者名
      Dembo Amir、Fukushima Ryoki、Kubota Naoki
    • 雑誌名

      Electronic Communications in Probability

      巻: 23 ページ: 1~12

    • DOI

      10.1214/18-ECP191

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Scaling limits of stochastic processes associated with resistance forms2018

    • 著者名/発表者名
      Croydon David
    • 雑誌名

      Annales de l'institut Henri Poincare (B) Probabilites et Statistiques

      巻: 54 ページ: 1939~1968

    • 査読あり
  • [学会発表] Weakly exponential measures and time changes of the Brownian motion2019

    • 著者名/発表者名
      Kigami Jun
    • 学会等名
      Analysis and Geometry of Random Shapes
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quenched invariance principle for random walks among random conductances with stable-like jumps2018

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Takashi
    • 学会等名
      Interplay of Random Media and Stochastic Interface Models
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quenched invariance principle for random walks among random conductances with stable-like jumps2018

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Takashi
    • 学会等名
      Montreal Summer Workshop on Challenges in Probability and Mathematical Physics at CRM
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Homogenization of symmetric stable-like processes in random media2018

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Takashi
    • 学会等名
      Advances in Asymptotic Probability
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Quenched invariance principle for random walks among random conductances with stable-like jumps2018

    • 著者名/発表者名
      Kumagai Takashi
    • 学会等名
      Non Standard Diffusions in Fluids, Kinetic Equations and Probability at CIRM
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global integrability of supertemperatures2018

    • 著者名/発表者名
      Aikawa Hiroaki
    • 学会等名
      International Conference on Complex Analysis, Potential Theory and Applications
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Parabolic and Elliptic Boundary Behavior on a Non-Smooth Domain2018

    • 著者名/発表者名
      Aikawa Hiroaki
    • 学会等名
      The 12th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Global integrability of supertemperatures and related notions in potential theory2018

    • 著者名/発表者名
      Aikawa Hiroaki
    • 学会等名
      The 13th HU and SNU Symposium on Mathematics,Probability and Functional Analysis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Some properties of energy measures on the Sierpinski gasket2018

    • 著者名/発表者名
      Hino Masanori
    • 学会等名
      2nd Hong Kong/Kyoto Workshop on ``Fractal Geometry and Related Areas''
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Asymptotics of integrated Betti numbers for random simplicial complex processes2018

    • 著者名/発表者名
      Hino Masanori
    • 学会等名
      Fractal Geometry and Stochastics 6
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Motion by mean curvature from Glauber-Kawasaki dynamics2018

    • 著者名/発表者名
      Funaki Tadahisa
    • 学会等名
      Workshop on Interplay of Random Media and Stochastic Interface Models
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Derivation of coupled KPZ equation from multi-color zero-range process2018

    • 著者名/発表者名
      Funaki Tadahisa
    • 学会等名
      Workshop on Stochastic partial differential equations and related topics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hydrodynamic limit for exclusion processes2018

    • 著者名/発表者名
      Funaki Tadahisa
    • 学会等名
      KAIST Summer School in Probability 2018
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Geometry of the random walk range conditioned on survival among Bernoulli obstacles2018

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Ryoki
    • 学会等名
      Interplay of Random Media and Stochastic Interface Models
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Zero temperature limit for Brownian directed polymer in Poisonnian disasters2018

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Ryoki
    • 学会等名
      9th International Conference on Stochastic Analysis and its Applications
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Tail estimates for the random walk in random scenery2018

    • 著者名/発表者名
      Fukushima Ryoki
    • 学会等名
      Gaussian Free Fields and Related Topics
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Scaling limits and heat kernel estimates for stochastic processes associated with resistance forms2018

    • 著者名/発表者名
      Croydon David
    • 学会等名
      2nd Hong Kong/Kyoto Workshop on ``Fractal Geometry and Related Areas''
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Random walks on fractals and critical random graphs: Scaling limits, time-changes and heat kernel estimates2018

    • 著者名/発表者名
      Croydon David
    • 学会等名
      9th International Conference on Stochastic Analysis and its Applications
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Scaling limits of stochastic processes associated with resistance forms2018

    • 著者名/発表者名
      Croydon David
    • 学会等名
      Fractal Geometry and Stochastics 6
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] 確率偏微分方程式2019

    • 著者名/発表者名
      舟木 直久、乙部 厳己、謝 賓
    • 総ページ数
      350
    • 出版者
      岩波書店
    • ISBN
      9784000298254
  • [備考] Takashi Kumagai's home page

    • URL

      http://www.kurims.kyoto-u.ac.jp/~kumagai/kumpre.html

  • [学会・シンポジウム開催] Gaussian Free Fields and Related Topics2018

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公開日: 2021-01-27  

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