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2021 年度 実施状況報告書

汚染物質の拡散の推定と予測のための逆問題の数学手法の開拓

研究課題

研究課題/領域番号 21K18142
研究機関東京大学

研究代表者

山本 昌宏  東京大学, 大学院数理科学研究科, 教授 (50182647)

研究期間 (年度) 2021-07-09 – 2027-03-31
キーワード拡散現象 / 逆問題 / モデリング / 数学解析
研究実績の概要

令和3年度はコロナ禍のため、計画していた出張や研究打合せがすべてリモートで実施せざるを得なくなった。そのような状況を考慮して本研究計画の遂行のために、環境問題の数理解析などに頻出する特異拡散現象や数理モデル構築のための逆問題の理論解析に重心を移して実施した。令和4年度以降に応用分野との連携に備えた理論構築をまず集中的に行った。さらに、本研究計画の枠組みにおいて、理論を担当する数学者の国際連携チームの整備を重点とした。したがって、主な成果は著書や論文執筆となり、一部は後述するように出版された。
主な実績は出版物を中心として以下の通りである。
(1) zoom によって特異拡散現象の数学モデルについての専門的知識の提供、サーベイを受けた。成果はナンシー・ロレーヌ大学(フランス)の Mourad Choulli 教授との共著単行本として出版準備中である。
(2)コロラド州立大学(アメリカ)の Oleg Imanuvilov 教授とのzoom で研究打合せを週に概ね1回の割合で実施し、本研究の理論面での研究を遂行し、成果の出版に向けて準備中である。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

コロナ禍で主要な活動がリモートの形態となり、理論面での研究にウェイトをおかざるをえなくなった。理論面での成果については順調であるが、現場からの課題の汲み上げと理理論面での成果についての討議が限られてしまった。しかしながら、研究計画自体に不測の事態は起きてはおらず、初年度の理論と実践の研究遂行のバランスを変更し、次年度に実践に関連する部分の研究をまわした。

今後の研究の推進方策

令和4年度において上記の現在(令和3年度)までの進捗状況の遅れを取り戻す。現況から研究打合せなどもかなりの程度は通常に実施できるものと想定しており、現場との緊密な連携活動を行っていく。理論面での研究はこれまでのように実施していく予定である。

次年度使用額が生じた理由

繰越をした。

  • 研究成果

    (16件)

すべて 2022 2021

すべて 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 7件、 査読あり 8件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 7件、 招待講演 7件)

  • [雑誌論文] Stability estimate for a semilinear elliptic inverse problem2021

    • 著者名/発表者名
      Mourad Choulli. Guanghui Hu, Masahiro Yamamoto
    • 雑誌名

      NoDEA Nonlinear Differential Equations Appl.

      巻: 28 ページ: No37, 26pp

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Recovering the weight function in distributed order fractional equation from interior measurement2021

    • 著者名/発表者名
      Jijun Liu, C.L. Sun, Masahiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Appl. Numer. Math.

      巻: 168 ページ: 84, 103

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Carleman estimates and controllability for a degenerate structured population model2021

    • 著者名/発表者名
      Genni Fragnelli, Masahiro Yamamoto
    • 雑誌名

      Appl. Math. Optim.

      巻: 84 ページ: 999, 1044

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] The uniqueness of inverse problems for a fractional equation with a single measurement2021

    • 著者名/発表者名
      Kian, Yavar; Li, Zhiyuan; Liu, Yikan; Yamamoto, Masahiro
    • 雑誌名

      Math. Ann.

      巻: 380 ページ: 1465, 1495

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Uniqueness in determining fractional orders of derivatives and initial values2021

    • 著者名/発表者名
      Yamamoto, Masahiro
    • 雑誌名

      Inverse Problems

      巻: 37 ページ: 095006, 34pp

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Conditional stability for an inverse coefficient problem of a weakly coupled time-fractional diffusion system with half order by Carleman estimate2021

    • 著者名/発表者名
      Ren, Caixuan; Huang, Xinchi; Yamamoto, Masahiro
    • 雑誌名

      J. Inverse Ill-posed Problems

      巻: 29 ページ: 635, 651

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Global stability result for parabolic Cauchy problems2021

    • 著者名/発表者名
      Choulli, Mourad; Yamamoto, Masahiro
    • 雑誌名

      J. Inverse Ill-posed Problems

      巻: 29 ページ: 895, 915

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Inverse problem of reconstruction of degenerate diffusion coefficient in a parabolic equation2021

    • 著者名/発表者名
      Cannarsa, Piermarco; Doubova, Anna; Yamamoto, Masahiro
    • 雑誌名

      Inverse Problems

      巻: 37 ページ: 125002, 56 pp

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Comparison principles and time fractiona diffusion-wave equations2022

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamamoto
    • 学会等名
      Computations, Analysis and Applications of PDEs with Nonlocal and Singular Operators, Singapore
  • [学会発表] Stability for inverse problems by Carleman estimates and applications to fluid dynamics2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamamoto
    • 学会等名
      Inverse and Ill-posed Problems: Theory and Numerics, Russia
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Carleman estimates and inverse problems for transport equation2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamamoto
    • 学会等名
      Analysis and Numerics of Design, Control and Inverse Problems, Italy
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Direct and inverse problems for time-fractional partial differential equation-monotone method2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamamoto
    • 学会等名
      Analysis, Control, and Numerics for PDE Models of Interests to Physics and Life Sciences, Italy
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Unique existence of solutions for some time fractional partial differential equations and some inverse problems: recent results2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamamoto
    • 学会等名
      Nonlocal Diffusion Problems, Nonlocal Interface Evolution, Poland
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Recent results on direct and inverse problems for time-fractional partial differential equations2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamamoto
    • 学会等名
      Workshop on Inverse Problems for Partial Differential Equations, China
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Inverse problems for transport equations: stability and uniqueness2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamamoto
    • 学会等名
      Joint Fudan - RICAM Seminar on Inverse Problems, Austria
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Inverse problems for transport equations of first order by Carleman estimate2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Yamamoto
    • 学会等名
      Eurasian Conference on Applied Mathematics, Novosibirsk, Russia
    • 国際学会 / 招待講演

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公開日: 2022-12-28  

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