• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2019 年度 実施状況報告書

非線形偏微分方程式の適切性と解の分類理論の解明

研究課題

研究課題/領域番号 19K14581
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

池田 正弘  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 特別研究員 (00749690)

研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2023-03-31
キーワード微分方程式 / 大域解 / 爆発解 / ライフスパン / 散乱解 / 基底状態 / シュレディンガー方程式 / 波動方程式
研究実績の概要

絶対値冪乗の非線形項を持つ波動方程式とその連立系に対して, Strauss臨界と劣臨界の状況下で, 小さな初期値の解の爆発とライフスパンの最適な上からの評価を先行研究より簡明な方法で示した. この結果は, 国際誌Journal of Differential Equationsに採録された. 絶対値冪乗の非線形項と時間依存した効果的な摩擦項を持つ波動方程式に対して, 藤田臨界の場合に, 小さな初期値の解のライフスパンの最適な評価を導出した. これは, 国際誌Journal of Hyperbolic Differential Equationsに採録された. 空間3次元の線形ポテンシャルを持つ非線形シュレディンガー方程式に対して, ポテンシャルのない基底状態未満の初期値に対する解の散乱と爆発の結果を得た. 解が散乱するための初期値の十分条件と解が非有界になるための十分条件を与えた. 散乱の条件は, 先行研究では扱えていなかった初期値を含んでいる. 解の爆発の結果は初めてのものである. これはJournal of Evolution Equationsにアクセプトされた. 空間1次元の質量臨界の非線形項を持つKlein-Gordon方程式に対して, 基底状態未満のエネルギー有限な初期値に対して, 解の散乱を示した. また, 反発的に働く質量臨界項も本質的に含んだ指数関数型の非線形項を持つKlein-Gordon方程式に対して, 任意のエネルギー有限な初期値に対する解の散乱を示した. これは, 国際氏Journal of Hyperbolic Equationsにアクセプトされた. 線形ポテンシャルを持つ非線形シュレディンガー方程式に対して, ポテンシャルを持つ定常方程式の解の存在を示した, またそれより小さな初期値の時間依存問題に対する時間大域解の存在を示した.

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

本年度は9本の学術論文が国際誌から出版された. そのうちのいくつかは, 当該研究分野を大きく前進させる革新的なものである. 例えば, 我々のJDEから出版された非線形波動方程式に対するテスト関数法の確立は, 非線形波動方程式の研究コミュニティに大きく貢献した. また, 非線形Klein-Gordon方程式に対して, 問題設定が極めて重要かつ困難なエネルギー空間に属する初期値の質量臨界を扱った. 初期値の小ささを仮定しない解の散乱の結果は非常に革新的な結果である. さらに, ポテンシャルを有するシュレディンガー方程式は, 通常のフーリエ変換が機能しない困難な状況にある. その中で, 解の長時間挙動に関するいくつかの結果を得て, 国際誌からアクセプトされたことは非線形シュレディンガー方程式の研究コミュニティに良い影響を与えた.

今後の研究の推進方策

今後はより一層共同研究者と綿密な連携を図り, 研究を前に進める. 特に, オンラインミーティングを充実させ, コミュニケーションを取る手段の自由度を広げる. またオンラインセミナーや勉強会を立ち上げて専門的知識の発信と獲得に努める. 研究内容として, 今年度は, エネルギー臨界Hardy-Henon熱方程式の解の時間大域挙動, Star-graph上のシュレディンガー方程式の解の時間大域挙動, 小さなソリトンの漸近安定性に注力する.

次年度使用額が生じた理由

8913円の残額が生じたが、ほぼ計画通りに使用した.

  • 研究成果

    (24件)

すべて 2020 2019 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 7件) 学会発表 (16件) (うち国際学会 9件、 招待講演 2件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] Characterization of the ground state to the inter critical NLS with a linear potential by the viral functional2020

    • 著者名/発表者名
      Masaru Hamano, Masahiro Ikeda
    • 雑誌名

      Advances in Harmonic Analysis and Partial Differential Equations

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scattering for the one-dimensional Klein-Gordon equation with exponential nonlinearity2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Takahisa Inui, Mamoru Okamoto
    • 雑誌名

      Journal of Hyperbolic Differential Equations

      巻: - ページ: -

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the existence and nonexistence of global solutions for certain semilinear exterior problems with nontrivial Robin boundary conditions2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Mohamed Jleli, Bessem Samet
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 269 ページ: 583-594

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jde.2019.12.015

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global well-posedness for the semilinear wave equation with time dependent damping in the overdamping case2020

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Yuta Wakasugi
    • 雑誌名

      Proceedings of the American Mathematical Society

      巻: 148 ページ: 157-172

    • DOI

      https://doi.org/10.1090/proc/14297

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Global dynamics below the ground state for the focusing Schr\"odinger equation with a potential2019

    • 著者名/発表者名
      Masaru Hamano, Masahiro Ikeda
    • 雑誌名

      Journal of Evolution Equations

      巻: - ページ: -

    • DOI

      https://doi.org/10.1007/s00028-019-00547-z

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sharp lifespan estimates of blowup solutions to semilinear wave equations with time-dependent effective damping2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Motohiro Sobajima, Yuta Wakasugi
    • 雑誌名

      Journal of Hyperbolic Differential Equations

      巻: 16 ページ: 495-517

    • DOI

      https://doi.org/10.1142/S0219891619500176

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Blow-up phenomena of semilinear wave equations and their weakly coupled systems2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Motohiro Sobajima, Kyohei Wakasa
    • 雑誌名

      Journal of Differential Equations

      巻: 267 ページ: 5165-5201

    • DOI

      https://doi.org/10.1016/j.jde.2019.05.029

    • 査読あり
  • [学会発表] Test function method for blow-up phenomena of semilinear wave equations and their weakly coupled system2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      2019 Workshop on Geometry and Nonlinear Partial Differential Equations
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Blow-up phenomena of semilinear wave equations and their weakly coupled system2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      Fall Southeastern Sectional Meeting
    • 国際学会
  • [学会発表] Exact Recovery of latent convex tensor decomposition under Reshuffling2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda, Isao Ishikawa, Chao Li, Xiao-Yang Liu, Qibin Zhao and Ning Zheng
    • 学会等名
      Workshop on low-rank models and application
    • 国際学会
  • [学会発表] Finding Cheeger Cuts in Hypergraphs via Heat Equation2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      Joint Workshop of BBDC, BZML and RIKEN AIP
    • 国際学会
  • [学会発表] Low-regularity well-posedness of fourth order Schr\"dinger equation with derivative nonlinearities2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      Seminars at Peking University
    • 国際学会
  • [学会発表] Blow-up phenomena of semilinear wave equations and their weakly coupled system2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      12th ISAAC Congress
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Finding Cheeger Cuts in Hypergraphs via Heat equation2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      The 14th SIAM East Asian Section Conference
    • 国際学会
  • [学会発表] Finding Cheeger Cuts in Hypergraphs via Heat equation2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      Taiwan Machine Learning Workshop in June
    • 国際学会
  • [学会発表] Well-posedness of the fourth-order Schr\"odinger equation with derivative nonlinearities2019

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Ikeda
    • 学会等名
      Colloquium at National Cheng Kung University
    • 国際学会
  • [学会発表] Global well-posedness for the wave equation with a time-dependent scale invariant damping and a cubic convolution2019

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘, 田中 智之, 若狭 恭平
    • 学会等名
      日本数学会・2020年度年会
  • [学会発表] ポテンシャル項を持つ非線形シュレディンガー方程式の定常問題について2019

    • 著者名/発表者名
      浜野 大, 池田 正弘
    • 学会等名
      日本数学会・2020年度年会
  • [学会発表] 再生核ヒルベルト空間上のPerron-Frobenius作用素を用いた非線形力学系間の比較について2019

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘
    • 学会等名
      京都大学NLPDEセミナー
  • [学会発表] ランダム力学系の距離について2019

    • 著者名/発表者名
      石川 勲, 田中 章詞, 池田 正弘, 河原 吉伸
    • 学会等名
      第22回情報論的学習理論
  • [学会発表] ノイズ付き非線形力学系のためのKrylov部分空間法2019

    • 著者名/発表者名
      橋本 悠香, 石川 勲, 池田 正弘, 松尾 洋一, 河原 吉伸
    • 学会等名
      第22回情報論的学習理論
  • [学会発表] ReLu深層ニューラルネットワークの一般化されたBesov空間での関数近似能力について2019

    • 著者名/発表者名
      谷口 晃一, 池田 正弘, 園田 翔, 大野 健太, 鈴木 大慈
    • 学会等名
      第22回情報論的学習理論
  • [学会発表] Dissipation and blow-up for semilinear heat equations in general energy spaces2019

    • 著者名/発表者名
      池田 正弘, 谷口 晃一
    • 学会等名
      日本数学会・2019年度秋季総合分科会
  • [備考] Masahiro Ikeda's page

    • URL

      https://sites.google.com/site/masahiroikedamath/home

URL: 

公開日: 2021-01-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi