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2010 年度 実績報告書

界面を追跡しやすい反応拡散系の構築

研究課題

研究課題/領域番号 20540200
研究機関宮崎大学

研究代表者

飯田 雅人  宮崎大学, 工学部, 教授 (00242264)

研究分担者 辻川 亨  宮崎大学, 工学部, 教授 (10258288)
大塚 浩史  宮崎大学, 工学部, 准教授 (20342470)
矢崎 成俊  宮崎大学, 工学部, 准教授 (00323874)
キーワード反応拡散系 / 特異摂動 / 界面ダイナミクス / 国際情報交換 / 米国
研究概要

1.反応拡散系の急速反応極限に現れる角遷移層に対する高精度近似解を構成するための試金石として、二種競争拡散系の角遷移層に対し、昨年度までに界面付近における漸近解の正値性を証明できた。それを踏まえて本年度は、この漸近解の、界面から離れた場所で別途構成される近似解への、接合を試みたところ、滑らかな接合に必要な整合条件が(見かけ上)過剰決定系になってしまう困難に見舞われた。しかるに、研究分担者大塚・辻川が培った変分構造解析・定常界面安定性解析の手法を応用し、漸近解の周りでの線形化ダイナミクスの構造を詳細に分析した結果、整合条件の過剰部分が他の部分から帰結されることが判明し、整合条件の成立は保証されたので、近似解を精度評価する準備が整った。次期研究課題の第一歩として近似解の精度評価を完了させたい。
2.多種協調拡散系の「多段階侵入」の近似に関しては、特殊な係数条件のもとでは昨年度までに近似解をFisher型進行波の重ね合わせとして構成できた。本年度は、二宮・Luiの協力のもとで力学系の観点から分析した結果、「未侵入平衡状態へ単独で侵入する種のFisher型進行波の速度」を用いた解釈により、この特殊な係数条件の意味が明らかになった。(ここまでの成果をまとめた論文も掲載受理された。)さらに、この特殊な係数条件を緩和しても「多段階侵入」が起きるか否かを調べるため、研究分担者矢崎の協力のもとで数値実験して状況を分析した。その結果、系の構成種各々の「単独侵入種としての進行波の速度」の大小関係に基づいて様々な多段階侵入を分類できそうであることが示唆されたので、次期研究課題として挑戦したい。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2011 2010 その他

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Stacked fronts for cooperative systems with equal diffusion coefficients

    • 著者名/発表者名
      Masato Iida, Roger Lui, Hirokazu Ninomiya
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Mathematical Analysis

      巻: (In press)

    • 査読あり
  • [学会発表] 個体群の多段階侵入の定式化-協調拡散系の場合-2011

    • 著者名/発表者名
      飯田雅人
    • 学会等名
      拡散と移流の数理
    • 発表場所
      別府亀の井ホテル由布の間
    • 年月日
      2011-01-19
  • [学会発表] On multi-phase invasions in a Lotka-Volterra cooperative system with diffusion2010

    • 著者名/発表者名
      Masato Iida
    • 学会等名
      Nonlinear Analysis and Integrable Systems
    • 発表場所
      龍谷大学セミナーハウス「ともいき荘」
    • 年月日
      2010-11-19
  • [学会発表] Topics related to multi-phase invasions in population dynamics2010

    • 著者名/発表者名
      飯田雅人
    • 学会等名
      Nonlinear Evolutionary PDEs and their Equilibrium States
    • 発表場所
      早稲田大学理工学部
    • 年月日
      2010-06-11

URL: 

公開日: 2012-07-19  

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