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反应交叉扩散系统中的分裂方案和分离。 (英语) Zbl 1402.35147号

本文讨论了种群密度为\(\rho,\eta\geq0:\)的两个物种在区间\(\Omega\)上进化的以下反应扩散系统\[\开始{对齐}&\partial_t\rho=\partial _x\big(\rho\partial-x\chi'(\rho+\eta)\big)+\rho F_1(\rho,\eta),\结束{对齐}\]其中,\(chi:\;[0,\infty)\ to[0,\ infty,\)是一个\(C^1)-光滑的超线性函数,用于模拟非线性扩散,\(F_i,G_i)用于模拟反应现象。
作者证明了一类广泛的初始数据的弱解的存在性,不受其支持度或正性的限制。弱解由一个变分分裂方案构造,该方案将ODE与最优传输方法相结合。这种方法还允许证明初始分离数据的分离守恒性(即具有不相交支持的种群密度),即使在真空存在的情况下也是如此。

MSC公司:

35K57型 反应扩散方程
35甲15 偏微分方程的变分方法
47N60型 算子理论在化学和生命科学中的应用
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参考文献:

[1] L.Ambrosio等人,最小化移动,伦德。根据。纳粹。科学。XL内存。材料应用。(5) 第19卷(1995年),第191-246页·Zbl 0957.49029号
[2] L.Ambrosio、N.Gigli和G.Savareí,度量空间和概率测度空间中的梯度流,第二版,《数学讲座》。ETH Zu¨rich,Birkha¨用户Verlag,巴塞尔,2008年·Zbl 1145.35001号
[3] N.Armstrong、K.Painter和J.Sherratt,模拟细胞间粘附的连续方法,J.Theoret。《生物学》,243(2006),第98–113页·Zbl 1447.92113号
[4] N.Armstrong、K.Painter和J.Sherrat,在体节形成的化学信号模型中加入粘附,公牛。数学。《生物学》,71(2009),第1-24页·Zbl 1169.92008号
[5] N.Armstrong、K.Painter和J.Sherrat,粘附对肿瘤细胞侵袭过程和发展的影响,J.Theoret。生物学,264(2010),第1057–1067页·Zbl 1406.92156号
[6] M.Bertsch、R.Dal Passo和M.Mimura,接触抑制简化肿瘤生长模型中的自由边界问题《界面自由边界》,第12页(2010年),第235-250页·Zbl 1197.35296号
[7] M.Bertsch、M.Gurtin和D.Hilhorst,关于(c(z)_t=φ(z_x)_x\)形式的退化扩散方程及其在种群动力学中的应用《微分方程》,67(1987),第56–89页·Zbl 0624.35049号
[8] M.Bertsch、M.Gurtin、D.Hilhorst和L.Peletier,关于分散以避免拥挤的相互作用种群:保持隔离,J.数学。《生物学》,23(1985),第1-13页·Zbl 0596.35074号
[9] M.Bertsch、D.Hilhorst、H.Izuhara和M.Mimura,细胞生长接触抑制的非线性抛物线双曲线系统,不同。埃克。申请。,4(2012年),第137-157页·兹比尔1238.35161
[10] M.Bessemoulin-Chatard和F.Filbet,非线性退化抛物方程的有限体积格式,SIAM J.科学。计算。,34(2012年),第B559–B583页·Zbl 1273.65114号
[11] A.Blanchet、V.Calvez和J.A.Carrillo,亚临界Patlak–Keller–Segel模型质量传输最速下降方案的收敛性,SIAM J.数字。分析。,46(2008),第691–721页·Zbl 1205.65332号
[12] M.Bodnar和J.J.L.Velaázquez,局部靠近晶格相互作用粒子的摩擦主导动力学,数学。方法应用。科学。,36(2013),第1206–1228页·Zbl 1275.35123号
[13] F.Bolley和J.A.Carrillo,非线性扩散:测地凸性等同于Wasserstein收缩《Comm.偏微分方程》,39(2014),第1860–1869页·Zbl 1404.35266号
[14] Y.Brenier,波兰人的构图和排列单调,C.R.学院。科学。巴黎塞拉。I数学。,305(1987),第805-808页·Zbl 0652.26017号
[15] Y.Brenier,向量值函数的极分解与单调重排、Commun。纯应用程序。数学。,44(1991),第375–417页·Zbl 0738.46011号
[16] M.Burger、V.Capasso和D.Morale,一个具有长短程相互作用的聚集模型,非线性分析。真实世界应用。,8(2007年),第939-958页·Zbl 1188.92040号
[17] M.Burger、M.Di Francesco、S.Fagioli和A.Stevens,两个相互吸引/排斥物种数学模型中的排序现象,SIAM J.数学。分析。,50(2018年),第3210–3250页·Zbl 1393.35248号
[18] J.A.Can͂izo、J.A.Carrillo和S.Cuadrado,种群动力学中某些模型的测度解《应用学报》。数学。,123(2013),第141–156页·Zbl 1257.35185号
[19] J.A.Can͂izo、J.A.Carrillo和J.Rosado,一些集体运动动力学模型测度的适定性理论,数学。模型方法应用。科学。,21(2011),第515-539页·Zbl 1218.35005号
[20] V.Calvez和J.A.Carrillo,Keller-Segel模型中的体积效应:防止爆炸的能量估算,J.数学。Pures应用程序。(9) ,86(2006),第155–175页·Zbl 1116.35057号
[21] J.A.Carrillo、A.Chertock和Y.Huang,梯度流结构非线性非局部方程的有限体积法、Commun。计算。物理。,17(2015),第233-258页·Zbl 1388.65077号
[22] J.A.Carrillo、A.Colombi和M.Scianna,通过非局部相互作用的粘附和体积限制导致细胞分类,预印本,2017年·Zbl 1397.92092号
[23] J.A.Carrillo、Y.Huang和M.Schmidtchen,两种群非局部交叉扩散模型的动物学,SIAM J.应用。数学。,78(2018),第1078-–1104页·Zbl 1392.35179号
[24] J.A.Carrillo、A.Ju¨ngel、P.A.Markowich、G.Toscani和A.Unterreiter,退化抛物问题的熵耗散方法和广义Sobolev不等式莫纳什。数学。,133(2001),第1-82页·Zbl 0984.35027号
[25] J.A.Carrillo、N.Kolbe和M.Lukaíčovaí-Medvid’ovaí),Keller-Segel型系统的混合质量输运有限元方法, 2017.
[26] M.A.J.牧师和G.Lolas,癌细胞侵袭组织的数学模型。尿激酶纤溶酶原激活系统的作用,数学。模型。方法应用。科学。,15(2005),第1685-1734页·Zbl 1094.92039号
[27] G.De Philippis、A.R.Me⁄sza⁄ros、F.Santambrogio和B.Velichkov,最优运输和应用中的BV估计,建筑。定额。机械。分析。,219(2016),第829-860页·兹比尔1333.49051
[28] P.Domschke、D.Trucu、A.Gerisch和M.Chaplain,肿瘤侵袭的数学模型:细胞粘附变异对肿瘤浸润性生长模式的影响,J.Theoret。《生物学》,361(2014),第41–60页·Zbl 1303.92043号
[29] A.Gerisch和M.Chaplain,肿瘤细胞侵袭组织的数学模型:局部和非局部模型及粘附效应,J.Theoret。《生物学》,250(2008),第684-704页·Zbl 1397.92326号
[30] M.E.Gurtin和A.C.Pipkin,关于分散以避免拥挤的相互作用种群的注释,夸脱。申请。数学。,42(1984年),第87-94页·Zbl 0534.92021号
[31] P.Gwiazda和A.Marciniak-Czochra,度量空间中的结构化人口方程,J.双曲微分方程,7(2010),第733–773页·Zbl 1204.28007号
[32] M.D.Johnston、P.K.Maini、S.Jonathan-Chapman、C.M.Edwards和W.F.Bodmer,肿瘤中肿瘤干细胞的比例,J.Theoret。生物学,266(2010),第708–711页·Zbl 1407.92045号
[33] R.Jordan、D.Kinderlehrer和F.Otto,福克-普朗克方程的变分形式,SIAM J.数学。分析。,29(1998),第1-17页·Zbl 0915.35120号
[34] I.Kim和A.R.Me⁄sza⁄ros,非线性交叉扩散系统的最优输运方法,《计算变量偏微分方程》,57(2018),79·Zbl 1393.35118号
[35] A.Klar和S.Tiwari,相互作用粒子系统宏观近似的多尺度无网格方法,多尺度模型。模拟。,12(2014年),第1167-1192页·Zbl 1317.82029号
[36] S.Kondo,用于研究生物模式形成机制的更新的基于核的图灵模型,J.Theoret。生物学,414(2017),第120–127页。
[37] R.J.McCann,相互作用气体的凸性原理高级数学。,128(1997),第153-179页·Zbl 0901.49012号
[38] H.Murakawa和H.Togashi,细胞-细胞粘附的连续模型, ·Zbl 1341.92019
[39] H.Neunzert等人,非线性Boltzmann-Vlasov方程简介,《动力学理论和玻尔兹曼方程》(Montecatini,1981),数学课堂讲稿。1048,柏林施普林格出版社,1984年,第60-110页·Zbl 0575.76120号
[40] K.Oelschla¨ger,相互作用粒子的大系统与多孔介质方程《微分方程》,88(1990),第294–346页·Zbl 0734.60101号
[41] F.奥托,耗散演化方程的几何:多孔介质方程,《商业偏微分方程》,26(2001),第101–174页·Zbl 0984.35089号
[42] K.J.Painter和T.Hillen,药物敏感运动模型中的体积填充和配额感应,可以。申请。数学。Q.,10(2002),第501-543页·Zbl 1057.92013年
[43] L.Preziosi,癌症建模与仿真,CRC出版社,佛罗里达州博卡拉顿,2003年·Zbl 1039.92022号
[44] F.Santambrogio,应用数学家的最佳传输,程序。非线性微分方程应用。86,Birkha¨user Verlag,巴塞尔,2015年·Zbl 1401.49002号
[45] N.Sfakianakis、N.Kolbe、N.Hellmann和M.Lukaíčovaí-Medvid′ova⁄,癌症干细胞迁移的多尺度方法:数学建模和模拟,公牛。数学。《生物学》,79(2017),第209-235页·Zbl 1373.92068号
[46] H.斯波恩,相互作用粒子的大尺度动力学,理论。数学。物理。,柏林施普林格,1991年·兹比尔07427.6002
[47] C.Stinner、C.Surulescu和A.Uatay,肿瘤侵袭治疗的go-or-row多尺度模型的全局存在性,数学。模型方法应用。科学。,26(2016),第2163–2201页·Zbl 1348.35282号
[48] J.L.Vaízquez,多孔介质方程。数学理论牛津数学。单体。,牛津大学出版社,牛津,2007年·Zbl 1107.35003号
[49] C.维拉尼,最佳运输主题,梯度。学生数学。58,美国数学学会,普罗维登斯,RI,2003年·Zbl 1106.90001号
[50] C.维拉尼,最佳交通:新旧、格兰德伦数学。威斯。338,施普林格,柏林,2009年·Zbl 1156.53003号
[51] A.Volkening和B.Sandstede,斑马鱼条纹形成建模:一种基于代理的方法,J.Roy。Soc.接口,12(112),2015年。
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