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2019 年度 実績報告書

非線形拡散と動的特異構造の解析

研究課題

研究課題/領域番号 19H00639
研究機関東京大学

研究代表者

儀我 美一  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (70144110)

研究分担者 利根川 吉廣  東京工業大学, 理学院, 教授 (80296748)
山本 昌宏  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (50182647)
三竹 大寿  東京大学, 大学院数理科学研究科, 准教授 (90631979)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2024-03-31
キーワード界面運動方程式 / 弱解 / 粘性解析 / 変分解析
研究実績の概要

拡散・平滑化効果が非局所的な非線形拡散方程式を中心に、動的特異構造を許す弱解の概念を構築し、その解の性質を調べることを目的とする。典型的な動的特異構造として、結晶成長分野の「渦巻」「ファセットと角(かど)」「多粒界」、流体力学分野の「速度場の爆発」などを扱った。次の5つのテーマについて、研究成果をあげた。
1. 特異拡散方程式とその応用:駆動力付クリスタライン平均曲率流方程式の解の存在問題に取り組んだ。小林-ワレン-カーターモデルの特異極限を特徴づけ、全変動エネルギーについての理解を深めた。
2. 弱解の安定性と長時間挙動:成長速度だけではなく、成長形も導出した。
3. 多粒界モデル:角度条件以外の境界条件、例えば動的境界条件を扱った。
4. 異常拡散現象:分数階時間微分を持つ拡散方程式について、粘性解と超関数解が一致することを示した。
5. ナヴィエ・ストークス方程式:粘着条件の下での、プリミティブ方程式とナヴィエ・ストークス方程式の解の評価をし、収束性を示した。

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

いろいろな困難はあったが、研究実施計画に掲げた諸課題について、その解決または解決の目途が立った。今後大きく進展しそうである。

今後の研究の推進方策

諸課題に対して、内外の専門家とオンラインで打合せができるように準備していきたい。それにより、研究集会に出席して得たような情報の収集を行っていきたい。課題の選別は従来のように、研究代表者分担者で分野の進展状況に合わせて設定していく。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 8件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 4件、 招待講演 4件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (5件)

  • [国際共同研究] ダルムシュタット工科大学(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      ダルムシュタット工科大学
  • [国際共同研究] ワルシャワ大学/ヴロツワフ大学(ポーランド)

    • 国名
      ポーランド
    • 外国機関名
      ワルシャワ大学/ヴロツワフ大学
  • [国際共同研究] ウィスコンシン大学(米国)

    • 国名
      米国
    • 外国機関名
      ウィスコンシン大学
  • [雑誌論文] Analyticity of solusions to the primitive equations2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga, M. Gries, M. Hieber, A. Hussein and T. Kashiwabara
    • 雑誌名

      Math. Nachr.

      巻: 293 ページ: 284-304

    • DOI

      10.1002/mana.201700401

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Numerical computations of split Bregman method for fourth order total variation flow2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga and Y. Ueda
    • 雑誌名

      J. Comput. Phys.

      巻: 405 ページ: 109114

    • DOI

      10.1016/j.jcp.2019.109114

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the continuity of the solutions to the Navier-Stokes equations with initial data in critical Besov spaces2019

    • 著者名/発表者名
      R. Farwig, Y. Giga and P.-Y. Hsu
    • 雑誌名

      Ann. Mat. Pura Appl.

      巻: 198 ページ: 1495-1511

    • DOI

      10.1007/s10231-019-00824-1

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] A duality based approach to the minimizing total variation flow in the space $H^{-s}$2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga, M. Muszkieta and P. Rybka
    • 雑誌名

      Jpn. J. Ind. Appl. Math.

      巻: 36 ページ: 261-286

    • DOI

      10.1007/s13160-018-00340-4

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Strong time-periodic solutions to the bidomain equations with arbitrary large forces2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga, N. Kajiwara and K. Kress
    • 雑誌名

      Nonlinear Anal. Real World Appl.

      巻: 47 ページ: 398-413

    • DOI

      10.1016/j.nonrwa.2018.11.006

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] On obstacle problem for mean curvature flow with driving force2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga, H. V. Tran and L. Zhang
    • 雑誌名

      Geom. Flows

      巻: 4 ページ: 9-29

    • DOI

      10.1515/geofl-2019-0002

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] On a discrete scheme for time fractional fully nonlinear evolution equations2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga, Q. Liu and H. Mitake
    • 雑誌名

      Asymptot. Anal.

      巻: Pre-press ページ: 1-12

    • DOI

      10.3233/ASY-191583

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Continuous alignment of vorticity direction prevents the blow-up of the Navier-Stokes flow under the no-slip boundary condition2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga, Z. Gu and P.-Y. Hsu
    • 雑誌名

      Nonlinear Anal.

      巻: 189 ページ: 111579

    • DOI

      10.1016/j.na.2019.111579

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Remarks on large time behavior of level-set mean curvature flow equations with driving and source terms2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga, H. Mitake and H. V. Tran
    • 雑誌名

      Discrete Contin. Dyn. Syst. Ser. B

      巻: Online First ページ: 未定

    • DOI

      10.3934/dcdsb.2019228

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] On total variation flow under dynamic boundary conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga
    • 学会等名
      Qualitative Properties for Nonlinear Diffusion Equations
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On total variation flow type equations2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga
    • 学会等名
      PDE seminar series
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On the large time behavior of solutions to birth and spread type equations2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga
    • 学会等名
      Dynamics, Equations and Applications (DEA 2019)
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] On total variation flow type equations2019

    • 著者名/発表者名
      Y. Giga
    • 学会等名
      AustMS 2019
    • 国際学会 / 招待講演
  • [備考] Laboratory of Yoshikazu GIGA

    • URL

      https://www.ms.u-tokyo.ac.jp/~labgiga/

  • [学会・シンポジウム開催] Recent topics on well-posedness and stability of incompressible fluid and related topics2019

  • [学会・シンポジウム開催] 第44回偏微分方程式論札幌シンポジウム2019

  • [学会・シンポジウム開催] Mathematical Aspects of Surface and Interface Dynamics 182019

  • [学会・シンポジウム開催] Geometric Analysis and General Relativity2019

  • [学会・シンポジウム開催] UTokyo-NTU Joint Symposium in Mathematics2019

URL: 

公開日: 2021-01-27  

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