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2011 年度 実績報告書

粘性解理論の深化と応用

研究課題

研究課題/領域番号 23244015
研究種目

基盤研究(A)

研究機関早稲田大学

研究代表者

石井 仁司  早稲田大学, 教育・総合科学学術院, 教授 (70102887)

研究分担者 大谷 光春  早稲田大学, 理工学術院, 教授 (30119656)
長井 英生  大阪大学, 基礎工学研究科, 教授 (70110848)
儀我 美一  東京大学, 数理(科)学研究科(研究院), 教授 (70144110)
小池 茂昭  埼玉大学, 理工学研究科, 教授 (90205295)
三上 敏夫  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70229657)
キーワード関数方程式 / 粘性解 / 最適制御 / 曲面の発展方程式 / 弱KAM理論 / 完全非線形偏微分方程式
研究概要

本年度に行った研究実績の主要な部分を箇条書きにする.1.ハミルトン流を移流項とする退化楕円型方程式に対する特異摂動問題について,解の極限問題への一様収束を示した.これにより,この問題に対する確率論的手法を用いない偏微分方程式論に基づく方法を確立した.2・完全非線形2階楕円型方程式に対する固有値問題の研究を生駒典久氏と行い,特に球対称な固有関数の存在,完全性,単純性に関する定理を確立した.3.ハミルトン・ヤコビ方程式に対するノイマン型の境界値問題の解の時間無限大における振舞いの研究を行った.さらに,G.Barles氏,三竹大寿氏と共同でこの研究を進めて,動的ノイマン境界条件下におけるハミルトン・ヤコビ方程式の解の時間無限大での振舞いに対する結果を得た.4。強圧的ではないハミルトン・ヤコビ方程式について、その時間無限大での漸近挙動が強圧的な場合と異なり,ある有効領域の上のみで一定のパターンが得られることを発見し,結晶成長現象を含む形で一般化した.5.不連続な外力項を持つハミルトン・ヤコビ方程式についての粘性解理論を確立した.6.最適制御問題に由来する粘性ハミルトン・ヤコビ方程式のうち,ハミルトニアンが未知関数の勾配に対応する変数に関して優線形増大の場合に解の長時間挙動を研究した.具体的には,粘性ハミルトン・ヤコビ方程式の解が長時間経過後にエルゴード問題と呼ばれる定常問題の解に収束することを証明した.7.無限次元のハミルトン・ヤコビ方程式の解の時間無限大での漸近理論の研究のために,確率最適輸送問題のヴァッサーシュタインの距離に関するある種の連続性を特別な場合に示した.8.O.Ley氏との共同研究において,n次元ユークリッド空間全体における非発散型2階楕円型方程式の粘性解の一意性について,未知関数の勾配に関する増大度が優線形である場合に十分条件を提唱した.

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

完全非線形1階偏微分方程式の典型であるハミルトン・ヤコビ方程式について,特に,時間無限大での漸近挙動について研究が大いに進展した.総合的な観点からも研究は順調に進んでいる.

今後の研究の推進方策

2階の楕円型・放物型方程式についての研究に重点を少し移す努力を加え,総合的に粘性解理論の深化を図る.

  • 研究成果

    (57件)

すべて 2012 2011

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 20件) 学会発表 (36件)

  • [雑誌論文] Downside risk minimization via a large deviations approach2012

    • 著者名/発表者名
      H. Nagai
    • 雑誌名

      Annals of Applied Probability

      巻: 22 ページ: 608-669

    • DOI

      10.1214/11-AAP781

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large-time asymptotics for one-dimensional Dirichlet problems for Hamilton-Jacobi equations with noncoercive Hamiltonians2012

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

      J. Differential Equations

      巻: 252 ページ: 1263-1282

    • DOI

      10.1016/j.jde.2011.10.010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi equations associated with nonlinear boundary conditions2012

    • 著者名/発表者名
      Guy Barles, Hitoshi Ishii, Hiroyoshi Mitake
    • 雑誌名

      Arch.Rat.Mech.Anal.

      巻: (未定)(掲載確定)

    • DOI

      10.1007/s00205-011-0484-1

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A pde approach to small stochastic perturbations of Hamiltonian flows2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Ishii, P.E.Souganidis
    • 雑誌名

      J.Differential Equations

      巻: 252 ページ: 1748-1775

    • DOI

      10.1016/j.jde.2011.08.036

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Down-side risk minimization under prescribed consumption level2012

    • 著者名/発表者名
      Hideo Nagai
    • 雑誌名

      Risk and Decision Analysis

      巻: (未定)(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Local maximum principle for Lp-viscosity solutions of fully nonlinear elliptic PDEs with unbounded coefficients2012

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Koike, Andrzej Swiech
    • 雑誌名

      Communications in Pure and Applied Analysis

      巻: 11 ページ: 1897-1910

    • DOI

      10.3934/cpaa.2012.11.1897

    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the ABP maximum principle and applications2012

    • 著者名/発表者名
      S.Koike
    • 雑誌名

      数理解析研究所講究録「幾何学的偏微分方程式における保存則と正則性特異性の研究」

      巻: (未定)(掲載確定)

  • [雑誌論文] On the ABP maximum principle for Lp-viscosity solutions of fully nonlinear PDE2012

    • 著者名/発表者名
      S.Koike
    • 雑誌名

      Proceedings of the 4th MSJ-SI Conference on Nonlinear Dynamics in Partial Differential Equations

      巻: (掲載確定)(未定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Large time asymptotic problems for optimal stochastic control with superlinear cost2012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 雑誌名

      Stochastic Processes and their Applications

      巻: 122 ページ: 1248-1275

    • DOI

      10.1016/j.spa.2011.12.005

    • 査読あり
  • [雑誌論文] K.Ishii, Mathematical Analysis to an approximation scheme for meancurvatureflow2012

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Ishii
    • 雑誌名

      International Symposium on Computational Science 2011, GAKUTOInternationalSeries, Mathematical Sciences and Applications

      巻: 34 ページ: 67-85

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An area minimizing scheme foranisotropic meancurvature flow2012

    • 著者名/発表者名
      T.Eto, Y.Giga, K.Ishii
    • 雑誌名

      Proc.Japan Acad.Ser A.

      巻: 88 ページ: 7-10

    • DOI

      10.3792/pjaa.88.7

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Uniqueness sets for minimization formulas2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujita, Hitoshi Ishii
    • 雑誌名

      Differential and IntegralEquations

      巻: (未定)(掲載確定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Long-time asymptotic solutions of convex Hamilton-Jacobi equations with Neumann type boundary conditions2011

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Ishii
    • 雑誌名

      Calc.Var.Partial Differential Equations

      巻: 42 ページ: 189-209

    • DOI

      10.1007/s00526-010-0385-4

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Infinite-dimensional attractors for parabolic equations with p-Laplacian in heterogeneous medium2011

    • 著者名/発表者名
      Messoud A.Efendiev, Mitsuharu Otani
    • 雑誌名

      Ann.Inst.H.Poincare Anal.Non Lineaire

      巻: 28 ページ: 565-582

    • DOI

      10.1016/j.anihpc.2011.03.006

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Scale-invariant extinction time estimates for some singular diffusion equations2011

    • 著者名/発表者名
      Y.Giga, R.V.Kohn
    • 雑誌名

      Discrete and Continuous Dynamical Systems

      巻: 30 ページ: 509-535

    • DOI

      10.3934/dcds.2011.30.509

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Asymptotics of the probability of minimizing 'down-size' risk under partial information2011

    • 著者名/発表者名
      Hideo Nagai
    • 雑誌名

      Quat.Finance

      巻: 11 ページ: 789-803

    • DOI

      10.1080/14697680903341814

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Comparison principle for unbounded viscosity solutions of degenerate elliptic PDEs with gradient superlinear terms2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Koike, Olivier Ley
    • 雑誌名

      Journal of Mathematical Analysis and Applications

      巻: 381 ページ: 110-120

    • DOI

      10.1016/j.jmaa.2011.03.009

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Maxima and minima of overall survival functions with fixed marginal distributions and transmission of technology2011

    • 著者名/発表者名
      Isao Higuchi, Toshio Mikami
    • 雑誌名

      Communications in Statistics, Theory and Methods

      巻: 41 ページ: 46-61

    • DOI

      10.1080/03610926.2010.513786

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Recurrence and transience of optimal feedback processes associated with Bellman equations of ergodic type2011

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Control and Optimization

      巻: 49 ページ: 1938-1960

    • DOI

      10.1137/090772678

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convergence of the Approximation Schemeto American Option Pricing via the Discrete Morse Semiflow2011

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Ishii, Seiro Omata
    • 雑誌名

      Appl Math Optim

      巻: 64 ページ: 363-415

    • DOI

      10.1007/s00245-011-9145-x

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An optimal logarithmic Sobolev inequality with Lipschitz constants2011

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujita
    • 雑誌名

      Journal of Functional Analysis

      巻: 261 ページ: 1133-1144

    • DOI

      10.1016/j.jfa.2011.04.011

    • 査読あり
  • [学会発表] Large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman equations with superlinear nonlinearity in gradients2012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      Probability seminar
    • 発表場所
      國立中央大學(台湾)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-21
  • [学会発表] Large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman equations with superlinear nonlinearity in gradients2012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      Probability seminar
    • 発表場所
      國立交通大學(台湾)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-19
  • [学会発表] Large time asymptotic problems for stochastic optimal control2012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      数理物理と確率解析
    • 発表場所
      湘南国際村センター(逗子市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-14
  • [学会発表] Some remarks on large deviation estimates for controlled semi-martingales2012

    • 著者名/発表者名
      Hideo Nagai
    • 学会等名
      2012 NCTS Workshop on Stochastic processes and Applications
    • 発表場所
      新竹市(台湾)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-09
  • [学会発表] Large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman equations with superlinear nonlinearity in gradients2012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      CREST and 4th Ritsumeikan-Florence Workshop on Risk, Simulation and Related Topics
    • 発表場所
      別府(大分)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-08
  • [学会発表] Lipschitz regularizing effect and its application for Hamilton--Jacobi equations with discontinuous initial data2012

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Fujita
    • 学会等名
      第13回非線形偏微分方程式研究会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-06
  • [学会発表] Large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman equations with superlinear nonlinearity in gradients2012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      第13回非線形偏微分方程式研究会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-05
  • [学会発表] An area minimizing scheme for anisotropic mean curvature flow2012

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Ishii
    • 学会等名
      第13回非線形偏微分方程式研究会
    • 発表場所
      早稲田大学(東京都)(招待講演)
    • 年月日
      2012-03-05
  • [学会発表] Large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman equations with superlinear nonlinearity in gradients2012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      Seminaire d'analyse appliquee
    • 発表場所
      ブレスト(フランス)(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-21
  • [学会発表] An area minimizing scheme for anisotropic mean curvature flow2012

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Ishii
    • 学会等名
      愛媛大学理学部数学科談話会
    • 発表場所
      愛媛大学(愛媛県松山市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-17
  • [学会発表] Large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman equations with superlinear nonlinearity in gradients2012

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      Analysis seminar
    • 発表場所
      神戸大学(神戸市)(招待講演)
    • 年月日
      2012-02-09
  • [学会発表] An area minimizing scheme for anisotropic mean curvature flow2012

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Ishii
    • 学会等名
      第29回九州における偏微分方程式研究集会
    • 発表場所
      九州大学西新プラザ(福岡)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-24
  • [学会発表] Stochastic Perturbations to HamiltonianFlows in 2D : a PDE approach2012

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Ishii
    • 学会等名
      Probability and PDE 2012
    • 発表場所
      広島大学(東広島)(招待講演)
    • 年月日
      2012-01-11
  • [学会発表] Stochastic optimal transportation and marginal problem for stochastic processes2011

    • 著者名/発表者名
      Toshio Mikami
    • 学会等名
      Dynamical Optimization in PDE and Geometry : Applica-tions to Hamilton-Jacobi, Ergodic Optimization, Weak KAM
    • 発表場所
      ボルドー(フランス)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-20
  • [学会発表] Large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman equations with superlinear nonlinearity in gradient2011

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      Dynamical Optimization in PDE and Geometry : Applica-tions to Hamilton-Jacobi, Ergodic Optimization, Weak KAM
    • 発表場所
      ボルドー(フランス)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-19
  • [学会発表] Large time behavior of solutions of Hamilton Jacobi equations with Neumann type BC2011

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Ishii
    • 学会等名
      Dynamical Optimization in PDE and Geometry : Applica-tions to Hamilton-Jacobi, Ergodic Optimization, Weak KAM
    • 発表場所
      ボルドー(フランス)(招待講演)
    • 年月日
      2011-12-09
  • [学会発表] Crystalline curvature flow with spatially in homogeneous driving force2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Giga
    • 学会等名
      Geometric Partial Differential Equations : Theory, Numerics and Applications
    • 発表場所
      オーバーボルファッハ(ドイツ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-09
  • [学会発表] 面積最小化問題に関連した非等方的平均曲率流に対する近似スキーム2011

    • 著者名/発表者名
      石井克幸
    • 学会等名
      名古屋大学微分方程式セミナー
    • 発表場所
      名古屋大学(名古屋)(招待講演)
    • 年月日
      2011-11-07
  • [学会発表] Large time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi-Bellman equations with superlinear nonlinearity in gradients2011

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      Osaka probability seminar
    • 発表場所
      大阪大学(豊中市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-18
  • [学会発表] On the ABP maximum principle for viscosity solutions2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Koike
    • 学会等名
      広島微分方程式研究会
    • 発表場所
      広島大学(東広島)(招待講演)
    • 年月日
      2011-10-07
  • [学会発表] Large time asymptotic problems for viscous Hamilton-Jacobi equations2011

    • 著者名/発表者名
      市原直幸
    • 学会等名
      2011年度日本数学会秋季総合分科会
    • 発表場所
      信州大学(松本)
    • 年月日
      2011-09-29
  • [学会発表] 制御項を含む大偏差確率の評価とエルゴード型H-J-B方程式2011

    • 著者名/発表者名
      長井英生
    • 学会等名
      日本数学会秋季総合分科会統計数学分科会特別講演
    • 発表場所
      信州大学(松本)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-28
  • [学会発表] Stochastic optimal transportation and marginal problem for stochastic processes2011

    • 著者名/発表者名
      Toshio Mikami
    • 学会等名
      Probability and Geometry
    • 発表場所
      熊本大学(熊本)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-17
  • [学会発表] On the ABP maximum principie for Lp-viscosity solutions of fully nonlinear PDE2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Koike
    • 学会等名
      Nonlinear Dynamics and PDE国際研究集会
    • 発表場所
      九州大学(博多)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-15
  • [学会発表] Eikonal equations in metric spaces2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Giga
    • 学会等名
      Front propagation, biological problems and related topics : viscosity solution methods for asymptotic analysis
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-09
  • [学会発表] An area minimizing scheme for anisotropic mean curvature flow2011

    • 著者名/発表者名
      Katsuyuki Ishii
    • 学会等名
      Propagation, biological problem and related topics : viscosity solution methods forasymptoticanalysis
    • 発表場所
      北海道大学(札幌)(招待講演)
    • 年月日
      2011-09-06
  • [学会発表] Large time asymptotic problems for some optimal stochastic control and associated partial differential equations2011

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      広島応用解析セミナー(第16回)
    • 発表場所
      広島大学(東広島)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-31
  • [学会発表] Small stochastic perturbations of Hamiltonian flows : a PDE approach2011

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Ishii
    • 学会等名
      Sixth International Conference on Differential and Functional Differential Equations
    • 発表場所
      モスクワ(ロシア)(招待講演)
    • 年月日
      2011-08-15
  • [学会発表] A few topic on Harailton-Jacobi equations arising from the theory of crystal growth2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Giga
    • 学会等名
      International Congress on Industrial and Applied Mathematics
    • 発表場所
      バンクーバー(カナダ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-18
  • [学会発表] Large time asymptotic problems for optimal stochastic control with superlinear cost2011

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      Kyusyu probability seminar
    • 発表場所
      九州大学(福岡市)(招待講演)
    • 年月日
      2011-07-08
  • [学会発表] Asymptotic estimates of probability minimizing down-side risk and analysis of H-J-B equations of ergodic type2011

    • 著者名/発表者名
      Hideo Nagai
    • 学会等名
      The 2nd NTH conference on Finance and Insurance Mathematics
    • 発表場所
      ブラウンシュヴァイク(ドイツ)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-30
  • [学会発表] On the ABP maxinmum principle and applications2011

    • 著者名/発表者名
      Shigeaki Koike
    • 学会等名
      幾何学的偏微分方程式における保存則と正則性の研究
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-09
  • [学会発表] Hamilton-Jacobi equations with discontinuous source terms2011

    • 著者名/発表者名
      Yoshikazu Giga
    • 学会等名
      Nonlinear Diffusion : Algorithms, Analysis and Application
    • 発表場所
      ウォリック(イギリス)(招待講演)
    • 年月日
      2011-06-07
  • [学会発表] Large time asymptotic problems for some stochastic control2011

    • 著者名/発表者名
      Naoyuki Ichihara
    • 学会等名
      Tokyo probability seminar
    • 発表場所
      東京工業大学(東京都)
    • 年月日
      2011-06-06
  • [学会発表] Stochastic perturbations of Hamiltonian flows : a PDE approach2011

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Ishii
    • 学会等名
      Riviere-Fabes symposium
    • 発表場所
      ミネアポリス(米国)(招待講演)
    • 年月日
      2011-04-17
  • [学会発表] Long-time behavior of solutions of Hamilton-Jacobi equations with Neumann type boundary conditions2011

    • 著者名/発表者名
      Hitoshi Ishii
    • 学会等名
      Riviere-Fabes symposium
    • 発表場所
      ミネアポリス(米国)(招待講演)
    • 年月日
      2011-04-16

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公開日: 2013-06-26  

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