2021年4月 - 2024年3月
力学系理論に基づく新しい有限時間特異性の解析
日本学術振興会 科学研究費助成事業 特別研究員奨励費 特別研究員奨励費
本研究は,力学系理論の立場から有限時間特異性(解の爆発や急冷)が期待される現象をモデル化した微分方程式に対する包括的な数学解析の手法の構築と解の現象再現性の是非を問うことを最終的な目標としている.今年度はその第一段階として,主に力学系理論や幾何学的アプローチを融合した手法(相空間のコンパクト化)に基づいて有限時間特異性を起こすことが知られている複数の偏微分方程式の特殊解の挙動や性質を力学系理論の観点から統一的にどこまで調べることができるかという問題に取り組んだ.今年度得られた研究成果を以下に3点述べる.
1つ目に,微小電気機械システム(MEMS)の研究を由来にもつMEMS型偏微分方程式に対して,進行波解という観点から負冪の非線形性を有する放物型方程式とそれに摂動を加えた双曲型方程式の両方について考察した.進行速度と摂動項の係数の関係による振る舞いの変化を与えた.この結果は,放物型と双曲型,それぞれでモデル化されているMEMS型方程式の現象再現性の是非を問うための新たな視点を提供している.
2つ目に,MEMS型反応拡散方程式と呼ばれる負冪の非線形性に加えて勾配項も有する偏微分方程式に対して,急冷と呼ばれる解の有限時間特異性の解析に向けて,その第一歩となる定常解について空間1次元と空間多次元の両方から上記で述べた手法で迫った.この結果は1つ目とは別の角度からMEMS型方程式の解の様子を明らかにするものであり,本研究の最終目標達成への数学解析基盤の構築に向けて,さらなる理解や発展へつながる新たな一歩を踏み出すことができたと言える.
3つ目に,爆発解析が盛んな空間1次元退化放物型方程式に対して,非負進行波解のすべてを分類し符号変化しないことや解の存在に加えて,それぞれの解の形状や漸近挙動を導出した.これは我々の先行研究の結果を一般化しており,今後の爆発解析への貢献が期待される.
1つ目に,微小電気機械システム(MEMS)の研究を由来にもつMEMS型偏微分方程式に対して,進行波解という観点から負冪の非線形性を有する放物型方程式とそれに摂動を加えた双曲型方程式の両方について考察した.進行速度と摂動項の係数の関係による振る舞いの変化を与えた.この結果は,放物型と双曲型,それぞれでモデル化されているMEMS型方程式の現象再現性の是非を問うための新たな視点を提供している.
2つ目に,MEMS型反応拡散方程式と呼ばれる負冪の非線形性に加えて勾配項も有する偏微分方程式に対して,急冷と呼ばれる解の有限時間特異性の解析に向けて,その第一歩となる定常解について空間1次元と空間多次元の両方から上記で述べた手法で迫った.この結果は1つ目とは別の角度からMEMS型方程式の解の様子を明らかにするものであり,本研究の最終目標達成への数学解析基盤の構築に向けて,さらなる理解や発展へつながる新たな一歩を踏み出すことができたと言える.
3つ目に,爆発解析が盛んな空間1次元退化放物型方程式に対して,非負進行波解のすべてを分類し符号変化しないことや解の存在に加えて,それぞれの解の形状や漸近挙動を導出した.これは我々の先行研究の結果を一般化しており,今後の爆発解析への貢献が期待される.
- ID情報
-
- 課題番号 : 21J20035
- 体系的課題番号 : JP21J20035
この研究課題の成果一覧
絞り込み
受賞
2論文
10-
Journal of Dynamics and Differential Equations 2024年8月27日 査読有り責任著者
-
Discrete and Continuous Dynamical Systems 44(8) 2342-2367 2024年8月 査読有り責任著者
-
Communications on Pure and Applied Analysis 23(6) 873-894 2024年6月 査読有り責任著者
-
Qualitative Theory of Dynamical Systems 23(3) 2024年2月16日 査読有り責任著者
-
Discrete and Continuous Dynamical Systems 43(5) 1975-2001 2023年5月 査読有り責任著者
-
Discrete and Continuous Dynamical Systems - B 28(2) 1116-1116 2023年2月 査読有り責任著者
-
Electronic Journal of Differential Equations 2023(5) 1-20 2023年1月 査読有り責任著者
-
Nonlinearity 36(1) 71-109 2023年1月1日 査読有り
-
Journal of Elliptic and Parabolic Equations 8(2) 885-918 2022年12月 査読有り責任著者
-
JSIAM Letters 14 65-68 2022年12月 査読有り責任著者
MISC
4-
数学セミナー2024年3月号(特集:防災数学) (749) 15-17 2024年2月 招待有り責任著者
-
京都大学数理解析研究所講究録(RIMS Kokyuroku) 2251 63-73 2023年5月 招待有り
-
第43回発展方程式若手セミナー報告集 2022 33-40 2022年 筆頭著者責任著者
-
第18回数学総合若手研究集会テクニカルレポート 182 737-745 2022年1月 筆頭著者責任著者
講演・口頭発表等
41-
第96回形の科学シンポジウム 2024年6月23日 招待有り
-
研究集会 数学と現象 in 山中湖 2024年2月3日 招待有り
-
2023年度応用数学合同研究集会 2023年12月15日
-
第2回若手応用数学研究会 2023年12月4日 招待有り
-
第25回生体関連セラミックス討論会 2023年12月1日
-
RIMS研究集会・非線形現象に対する複合的研究:モデリング・数理解析・応用 2023年11月8日 招待有り
-
MIMS研究集会「広い意味での防災にまつわる実験数理融合アプローチの新展開」 2023年10月11日
-
第5回軽井沢グラフと解析研究集会 2023年10月1日 招待有り
-
日本数学会2023秋季総合分科会 2023年9月22日
-
日本数学会2023秋季総合分科会 2023年9月22日
学術貢献活動
1-
企画立案・運営等, パネル司会・セッションチェア等相澤 守,市田 優,鎌谷 ゆき,桑名 一徳,坂元 孝志,矢崎 成俊 2023年10月11日 - 2023年10月12日