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在Wasserstein梯度流中达到极限:从扩散到反应。 (英文) Zbl 1270.35055号

摘要:我们研究了化学反应建模中出现的一个奇异极限问题。在有限({varepsilon>0})下,该系统由具有双阱对流势的Fokker-Planck对流扩散方程描述。该势按\({1/\varepsilon,}\)进行标度,在极限\({\varepsilon\至0}\)内,溶液集中在两个井上,形成一个极限系统,即两个井处密度的一对常微分方程。这种收敛性在[第三作者等,SIAM J.Math.Anal.42,No.4,1805-1825(2010;Zbl 1221.35045号)],使用方程的线性结构。在本研究中,我们仅使用系统的Wasserstein梯度流结构来验证结果。特别是,我们并没有利用线性,也并没有利用它是二阶系统这一事实。该方法的第一个关键步骤是将方程重新表述为作用函数的最小化,该作用函数以集成形式捕获了最大斜率曲线的特性。第二个重要步骤是空间的缩放。仅使用Wasserstein梯度流结构,我们证明了在适当的拓扑中,重标度解序列是预紧的。然后,我们证明了该拓扑中泛函的Gamma收敛结果,并确定了它所表示的极限泛函和微分方程。这些结果的一个结果是,({\varepsilon})-问题的解收敛于极限问题的解。

MSC公司:

35B27型 PDE背景下的均质化;周期结构介质中的偏微分方程
35K67型 奇异抛物方程
35B25型 偏微分方程背景下的奇异摄动
35K20码 二阶抛物型方程的初边值问题
35K57型 反应扩散方程
60层10 大偏差
70英尺40英寸 涉及摩擦粒子系统的问题
70G75型 力学问题的变分方法
37升05 无穷维耗散动力系统、非线性半群、发展方程的一般理论
84年第35季度 福克-普朗克方程

关键词:

双井对流势
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参考文献:

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