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2020 年度 実績報告書

発展方程式における系統的形状解析及び漸近解析

研究課題

研究課題/領域番号 19H05599
研究機関東京大学

研究代表者

石毛 和弘  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (90272020)

研究分担者 川上 竜樹  龍谷大学, 先端理工学部, 教授 (20546147)
石渡 通徳  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (30350458)
石渡 哲哉  芝浦工業大学, システム理工学部, 教授 (50334917)
岡部 真也  東北大学, 理学研究科, 准教授 (70435973)
宮本 安人  東京大学, 大学院数理科学研究科, 准教授 (90374743)
研究期間 (年度) 2019-06-26 – 2024-03-31
キーワード形状解析 / 漸近解析 / F-凹性 / 初期トレース / シュレーディンガー熱半群
研究実績の概要

研究計画に基づき研究を遂行した。主なものは以下の通り。
1. 研究代表者石毛は研究協力者 Paolo Salani 氏 (フィレンツェ大), 高津飛鳥氏 (首都大) と共に, 凹性概念を一般化した F-凹性を導入し, この F-凹性が定数倍演算等について閉じているかどうかを用いて冪凹性や対数冪凹性を特徴付けた. さらに, ある種の制約条件の下では対数凹性が熱流が保存する最強の F-凹性であることを示した.
2. 研究代表者石毛は研究協力者藤嶋陽平氏 (静岡大) と共に, ある非線形放物型方程式系に対して, 解の初期トレースの定性的性質を調べ, 解が存在するための初期条件に関する必要条件を求めた. さらに, 解が存在するための十分条件を求め, 非線形放物型方程式系が可解であるために許容できる初期関数の最強の特異性を同定した.
3. 研究代表者石毛は研究協力者立石優二郎氏 (東大, D2)と共に, 球対称2次減衰ポテンシャル項付きラプラス作用素となるシュレーディンガー作用素に対して, 応するシュレーディンガー熱半群のローレンツ空間間の作用素ノルムの最適時間減衰を得ることに成功した. この最適減衰は対応するシュレーディンガー熱半群の臨界性や正値調和関数とその微分の振舞等によって決定される.
4. 分担者川上は, 分数冪ラプラシアンを有する非線形楕円型方程式, 特に非線形項に空間に対する重みを有したいわゆる Hardy-Henon 方程式の解構造について慶應義塾大学の生駒典久氏, 早稲田大学の長谷川翔一氏と共に共同研究を行った. これまでに特定の条件下における解の非存在性を既に得ているが, ここでは Joseph-Lundgren 指数を中心に, 安定な特異定常解の存在, 球対称解の層構造, さらに通常の Laplacian の場合には現れない臨界指数の非一意性を示した.

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

当研究課題はコロナ禍の影響を強く受け、国際研究集会の開催や国内外との人材交流が一部計画調書のようには進まなかった。しかしながら、優れた科研費研究員や RA の雇用により、研究成果は計画通り順調に進展している。計画調書と比べ、計画通り進んでいない研究項目は無く、一部の研究項目では計画調書作成時では予想しえなかった優れた研究成果や新たな研究の進展もある。コロナ禍によるマイナスの部分が無ければ「想定を超える研究の進展があり、期待以上の成果が見込まれる」と評価するところであるが、総合的に鑑み、「順調に研究が進展しており、期待どおりの成果が見込まれる」が妥当な評価であると考え
る。

今後の研究の推進方策

研究の遂行については順調に推移しているため、研究交流や柔軟な対応が求められる人材雇用以外には、研究計画全体に大きな変更はない。このため,各分担者と研究連絡を緊密に取りながら、それぞれの研究項目「 解の冪凹性理論の進展および精密化 」「 漸近解析理論の発展および応用」「発展方程式の解の爆発現象や界面現象の解析」「動的境界条件付き発展方程式」「 非線形楕円型方程式の解構造の解析」「解析学で有用な様々な不等式の最適性や精密化」を確実に遂行していく。

  • 研究成果

    (32件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 21件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 7件) 備考 (1件) 学会・シンポジウム開催 (2件)

  • [国際共同研究] Politecnico di Milano(イタリア)

    • 国名
      イタリア
    • 外国機関名
      Politecnico di Milano
  • [雑誌論文] The Cauchy problem for the Finsler heat equation2020

    • 著者名/発表者名
      Akagi Goro、Ishige Kazuhiro、Sato Ryuichi
    • 雑誌名

      Advances in Calculus of Variations

      巻: 13 ページ: 257~278

    • DOI

      10.1515/acv-2017-0048

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large time behavior of ODE type solutions to nonlinear diffusion equations2020

    • 著者名/発表者名
      Eom Junyong、,Mathematical Institute, Tohoku University, Aoba, Sendai 980-8578, Japan、Ishige Kazuhiro、,Graduate School of Mathematical Sciences, The University of Tokyo, 3-8-1 Komaba, Meguro-ku, Tokyo 153-8914, Japan
    • 雑誌名

      Discrete & Continuous Dynamical Systems - A

      巻: 40 ページ: 3395~3409

    • DOI

      10.3934/dcds.2019229

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large time behavior of ODE type solutions to a nonlinear parabolic system2020

    • 著者名/発表者名
      Eom Junyong、Ishige Kazuhiro
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis

      巻: 191 ページ: 111631~111631

    • DOI

      10.1016/j.na.2019.111631

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The large diffusion limit for the heat equation in the exterior of the unit ball with a dynamical boundary condition2020

    • 著者名/発表者名
      Fila Marek、Ishige Kazuhiro、Kawakami Tatsuki、Lankeit Johannes
    • 雑誌名

      Discrete & Continuous Dynamical Systems - A

      巻: 40 ページ: 6529~6546

    • DOI

      10.3934/dcds.2020289

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blowing Up Solutions for Nonlinear Parabolic Systems with Unequal Elliptic Operators2020

    • 著者名/発表者名
      Fujishima Yohei、Ishige Kazuhiro
    • 雑誌名

      Journal of Dynamics and Differential Equations

      巻: 32 ページ: 1219~1231

    • DOI

      10.1007/s10884-019-09790-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Nonlinear characterizations of stochastic completeness2020

    • 著者名/発表者名
      Grillo Gabriele、Ishige Kazuhiro、Muratori Matteo
    • 雑誌名

      Journal de Math?matiques Pures et Appliqu?es

      巻: 139 ページ: 63~82

    • DOI

      10.1016/j.matpur.2020.05.008

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence of solutions for an inhomogeneous fractional semilinear heat equation2020

    • 著者名/発表者名
      Hisa Kotaro、Ishige Kazuhiro、Takahashi Jin
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis

      巻: 199 ページ: 111920~111920

    • DOI

      10.1016/j.na.2020.111920

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical Fujita exponents for semilinear heat equations with quadratically decaying potential2020

    • 著者名/発表者名
      Ishige Kazuhiro、Kawakami Tatsuki
    • 雑誌名

      Indiana University Mathematics Journal

      巻: 69 ページ: 2171~2207

    • DOI

      10.1512/iumj.2020.69.7989

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Existence of solutions for a higher-order semilinear parabolic equation with singular initial data2020

    • 著者名/発表者名
      Okabe Shinya、Ishige Kazuhiro、Kawakami Tatsuki
    • 雑誌名

      Annales de l'Institut Henri Poincar? C, Analyse non lin?aire

      巻: 37 ページ: 1185~1209

    • DOI

      10.1016/j.anihpc.2020.04.002

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blowup for a Fourth-Order Parabolic Equation with Gradient Nonlinearity2020

    • 著者名/発表者名
      Ishige Kazuhiro、Miyake Nobuhito、Okabe Shinya
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Mathematical Analysis

      巻: 52 ページ: 927~953

    • DOI

      10.1137/19M1253654

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial concavity of solutions to parabolic systems2020

    • 著者名/発表者名
      Ishige Kazuhiro、Nakagawa Kazushige、Salani Paolo
    • 雑誌名

      ANNALI SCUOLA NORMALE SUPERIORE - CLASSE DI SCIENZE

      巻: 20 ページ: 291~313

    • DOI

      10.2422/2036-2145.201711_009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parabolic Minkowski convolutions and concavity properties of viscosity solutions to fully nonlinear equations2020

    • 著者名/発表者名
      Ishige Kazuhiro、Liu Qing、Salani Paolo
    • 雑誌名

      Journal de Math?matiques Pures et Appliqu?es

      巻: 141 ページ: 342~370

    • DOI

      10.1016/j.matpur.2019.12.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] To logconcavity and beyond2020

    • 著者名/発表者名
      Ishige Kazuhiro、Salani Paolo、Takatsu Asuka
    • 雑誌名

      Communications in Contemporary Mathematics

      巻: 22 ページ: 1950009~1950009

    • DOI

      10.1142/S0219199719500093

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The blow-up curve of solutions to one dimensional nonlinear wave equations with the Dirichlet boundary conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiwata Tetsuya、Sasaki Takiko
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 37 ページ: 339~363

    • DOI

      10.1007/s13160-019-00399-7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The blow-up curve of solutions for semilinear wave equations with Dirichlet boundary conditions in one space dimension2020

    • 著者名/発表者名
      Ishiwata Tetsuya、Sasaki Takiko
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Pure Mathematics

      巻: 85 ページ: 359~367

    • DOI

      10.2969/aspm/08510359

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Critical behavior for a semilinear parabolic equation with forcing term depending on time and space2020

    • 著者名/発表者名
      Jleli Mohamed、Kawakami Tatsuki、Samet Bessem
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 486 ページ: 123931~123931

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2020.123931

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stable standing waves of nonlinear Schr?dinger equations with potentials and general nonlinearities2020

    • 著者名/発表者名
      Ikoma Norihisa、Miyamoto Yasuhito
    • 雑誌名

      Calculus of Variations and Partial Differential Equations

      巻: 59 ページ: 20~20

    • DOI

      10.1007/s00526-020-1703-0

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fundamental properties and asymptotic shapes of the singular and classical radial solutions for supercritical semilinear elliptic equations2020

    • 著者名/発表者名
      Miyamoto Yasuhito、Naito Y?ki
    • 雑誌名

      Nonlinear Differential Equations and Applications NoDEA

      巻: 27 ページ: 52~52

    • DOI

      10.1007/s00030-020-00658-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A gradient flow for the p-elastic energy defined on closed planar curves2020

    • 著者名/発表者名
      Okabe Shinya、Pozzi Paola、Wheeler Glen
    • 雑誌名

      Mathematische Annalen

      巻: 378 ページ: 777~828

    • DOI

      10.1007/s00208-019-01885-6

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The obstacle problem for a fourth order semilinear parabolic equation2020

    • 著者名/発表者名
      Okabe Shinya、Yoshizawa Kensuke
    • 雑誌名

      Nonlinear Analysis

      巻: 198 ページ: 111902~111902

    • DOI

      10.1016/j.na.2020.111902

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A dynamical approach to the variational inequality on modified elastic graphs2020

    • 著者名/発表者名
      Okabe Shinya、Yoshizawa Kensuke
    • 雑誌名

      Geometric Flows

      巻: 5 ページ: 78~101

    • DOI

      10.1515/geofl-2020-0100

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] When is quasi-concavity preserved by Dirichlet heat flow?2021

    • 著者名/発表者名
      石毛和弘
    • 学会等名
      The 22nd Northeastern Sym- posium on Mathematical Analysis
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A doubly critical semilinear heat equation in the L^1 space2021

    • 著者名/発表者名
      宮本安人
    • 学会等名
      第4回 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] 確率微分方程式の数値解析:爆発解および正値性保存スキームについて2021

    • 著者名/発表者名
      石渡哲哉
    • 学会等名
      北陸応用数理研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] New characterizations of log-concavity2020

    • 著者名/発表者名
      石毛和弘
    • 学会等名
      鳥取 PDE 研究集会
    • 招待講演
  • [学会発表] On global bounds for semilinear parabolic problem with variable exponent touching the critical Sobolev exponent2020

    • 著者名/発表者名
      石渡通徳
    • 学会等名
      Mini-workshop on Nonlinear Analysis
    • 招待講演
  • [学会発表] 高階放物型問題に対する変分的時間離散近似解放2020

    • 著者名/発表者名
      岡部真也
    • 学会等名
      応用数学勉強会2020
    • 招待講演
  • [学会発表] ある遅延微分方程式の解の爆発と周期解について2020

    • 著者名/発表者名
      石渡哲哉
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会 応用数学分科会
    • 招待講演
  • [備考] 発展方程式における系統的形状解析および漸近解析

    • URL

      https://www.ms.u-tokyo.ac.jp/~ishige/kiban-s/index.html

  • [学会・シンポジウム開催] Czech-Japanese Seminar in Applied Mathematics2021

  • [学会・シンポジウム開催] 2020 Seoul-Tokyo Conference2020

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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