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2013 年度 実績報告書

非平衡成長パターンを実現する疑似解と方程式集合の構成

研究課題

研究課題/領域番号 23654042
研究機関明治大学

研究代表者

二宮 広和  明治大学, 公私立大学の部局等, 教授 (90251610)

研究分担者 上山 大信  明治大学, 公私立大学の部局等, 教授 (20304389)
若狭 徹  明治大学, 公私立大学の部局等, 研究員 (20454069)
キーワードパターン形成 / 非平衡系 / 疑似解
研究概要

FitzHugh-Nagumo型方程式に見られるようなパターン解を捉えるために,wave front interaction modelおよびそれに類似した方程式を構築することで,進行波解などのパターン解の構成を行った.また,1次元におけるパターン解として拡散協調系においてstacked waveを構成した.一方,反応拡散系における定常解を厳密に得るための簡易スキームを考案し, これを2種競争拡散系に応用した. その結果, あるパラメータ領域において楕円関数からなる2次多項式からなる厳密解を発見し,学会発表等の発表を行った.現在, より一般的な線形化固有値問題を取り扱う理論整備について準備を進めている.
また, 腫瘍等の細胞集団ダイナミクスを記述する非線形拡散系における進行波解のパラメータ依存性を調べた.複数のパラメータが存在する状態では, 線形の拡散問題における進行波解の構造と異なる状況が現れることが明らかになりつつあるが, 現在これについて調査を進めている.
さらに,非平衡成長パターンについて、シミュレーションをベースとした研究を行った.成長パターンにおいては,パターン形成は成長の先端において行われそれらが定着するというメカニズムである場合が多く,成長による成長点の移動が非平衡状態を疑似的に生成し,結果として非平衡系におけるパターン形成が生じる.これまでのところ,シミュレーションを用いて,さらに特定のモデルについて検討を行っているが,より一般的な場合を扱うことができる理論の構築が必要である.
本研究課題の疑似解およびその方程式集合の特定にはまだ準備が必要と思われる.方程式集合の特徴付けのため,今年度は集めた資料の整理も行った.

  • 研究成果

    (9件)

すべて 2014 2013

すべて 雑誌論文 (8件) (うち査読あり 8件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] Traveling spots and traveling fingers in singular limit problems of reaction-diffusion systems2014

    • 著者名/発表者名
      Y.-Y. Chen, Y. Kohsaka and H. Ninomiya
    • 雑誌名

      Discrete and continuous dynamical systems. Ser. B

      巻: 19 ページ: 697 - 714

    • DOI

      doi:10.3934/dcdsb.2014.19.697

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Multiple existence of traveling waves of a free boundary problem describing cell motility2014

    • 著者名/発表者名
      H. Monobe and H. Ninomiya:
    • 雑誌名

      Discrete and continuous dynamical systems. Ser. B

      巻: 19 ページ: 789 - 799

    • DOI

      doi:10.3934/dcdsb.2014.19.789

    • 査読あり
  • [雑誌論文] The Advantage of Mucus for Adhesive Locomotion in Gastropods2014

    • 著者名/発表者名
      Mayuko Iwamoto, Daishin Ueyama, and Ryo Kobayashi
    • 雑誌名

      Journal of Theoritical Biology

      巻: 353 ページ: 133-141

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2014.02.024

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Convergence and blow-up of solutions for a complex-valued heat equation with quadratic nonlinearity2013

    • 著者名/発表者名
      J.S. Guo, H. Ninomiya, M. Shimojo and E. Yanagida
    • 雑誌名

      Transactions of the American Mathematical Society

      巻: 365, Number5 ページ: 2447-2467

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Analytical investigation of the faster-is-slower effect with a simplified phenomenological model2013

    • 著者名/発表者名
      K. Suzuno, A. Tomoeda, and D. Ueyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 88 ページ: 052813(5)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mechanism of spiral formation in heterogeneous discretized excitable media2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kinoshita, M. Iwamoto, K. Tateishi, N.J. Suematsu, and D. Ueyama
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 87 ページ: 062815(6)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A self-organized mesh generator using pattern formation in a reaction-diffusion system2013

    • 著者名/発表者名
      H. Notsu, D. Ueyama, and M. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Applied Mathematics Letters

      巻: 26(2) ページ: 201-206

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Modeling contact inhibition of growth: traveling waves2013

    • 著者名/発表者名
      M.Bertsch, M.Mimura, T.Wakasa
    • 雑誌名

      Networks and Heterogeneous media

      巻: 8 ページ: 131-147

    • DOI

      10.3934/nhm.2013.8.131

    • 査読あり
  • [学会発表] On profiles of critical eigenfunctions for linearized problems of bistable reaction diffusion equations2013

    • 著者名/発表者名
      若狭徹
    • 学会等名
      常微分方程式の定性理論の新展開
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所
    • 年月日
      2013-11-19

URL: 

公開日: 2015-05-28  

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