2025/03/13 更新

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イシイ ヒトシ
石井 仁司
所属
教育・総合科学学術院
職名
名誉教授
学位
理学学士 ( 早稲田大学 )
理学修士 ( 早稲田大学 )
理学博士 ( 早稲田大学 )

経歴

  • 2018年04月
    -
    継続中

    津田塾大学, 特任研究員

  • 2018年04月
    -
    継続中

    早稲田大学, 名誉教授

  • 2022年04月
    -
    2022年05月

    Sapienza University of Rome   Department of Mathematics   Visiting Professor

  • 2019年05月
     
     

    Sapienza University of Rome   Department of Mathematics   Visiting Professor

  • 2018年05月
     
     

    Sapienza University of Rome   Department of Mathematics   Visiting Professor

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学歴

  •  
    -
    1975年

    早稲田大学   理工学研究科   物理学及応用物理学専攻  

  •  
    -
    1970年

    早稲田大学   理工学部   物理学科  

委員歴

  • 2011年
    -
    継続中

    Journal de Mathematiques Pures et Appliquees  編集委員

  • 2008年
    -
    継続中

    Advances in Calculus of Variations  編集委員

  • 2000年
    -
    継続中

    Nonlinear Differential Equations and Applications  編集委員

  • 2018年07月
    -
    2019年07月

    New trends in Hamilton-Jacobi: PDE, Control, Dynamical Systems and Geometry  Scientific Committee.

  • 2011年
    -
    2018年

    Bulletin of Mathematical Sciences  編集委員

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所属学協会

  •  
     
     

    日本応用数理学会

  •  
     
     

    アメリカ数学会

  •  
     
     

    日本数学会

  •  
     
     

    American Mathematical Society

研究分野

  • 応用数学、統計数学 / 数学基礎 / 数理解析学 / 基礎解析学

研究キーワード

  • 退化楕円型方程式

  • 漸近問題

  • ハミルトン・ヤコビ方程式

  • 完全非線形楕円型方程式

  • 曲率流

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受賞

  • 日本数学会賞 小平邦彦賞

    2019年09月   日本数学会   完全非線形偏微分方程式の粘性解理論  

    受賞者: 石井 仁司

  • 大隈記念学術褒賞

    2017年11月   早稲田大学   非線形偏微分方程式の粘性解理論の創始とその応用  

    受賞者: 石井 仁司

  • フェロー

    2013年01月   米国数学会  

    受賞者: 石井 仁司

  • Highly cited researcher

    2002年   Thompson ISI  

    受賞者: 石井 仁司

  • 日本数学会賞 秋季賞

    1994年09月   日本数学会  

    受賞者: 石井 仁司

 

論文

  • Propagation of minima for nonlocal operators

    Isabeau Birindelli, Giulio Galise, Hitoshi Ishii

    Proceedings of the Royal Society of Edinburgh: Section A Mathematics    2024年08月

    DOI

  • ハミルトン・ヤコビ方程式の単調系に対する割引率消去問題:全収束に対する一反例

    石井仁司

      5 ( 4 ) 1 - 10  2023年  [査読有り]  [招待有り]

    担当区分:筆頭著者

  • Nonlinear Neumann Problems for Fully Nonlinear Elliptic PDEs on a Quadrant

    Hitoshi Ishii, Taiga Kumagai

    SIAM Journal on Mathematical Analysis   54 ( 6 ) 5854 - 5887  2022年12月

    DOI

  • Hamilton–Jacobi equations with their Hamiltonians depending Lipschitz continuously on the unknown

    Hitoshi Ishii, Kaizhi Wang, Lin Wang, Jun Yan

    Communications in Partial Differential Equations     1 - 36  2022年  [査読有り]

    DOI

  • Existence through convexity for the truncated Laplacians

    Birindelli, I., Galise, G., Ishii, H.

    Mathematische Annalen   379 ( 3-4 ) 909 - 950  2021年04月  [査読有り]

    DOI

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書籍等出版物

  • プリンストン数学大全

    石井 仁司( 担当: 共訳)

    朝倉書店  2015年11月

  • Hamilton-Jacobi equations: approximations, numerical analysis and applications

    石井 仁司( 担当: 共著,  担当範囲: pp. 111–249)

    Springer, Heidelberg; Fondazione C.I.M.E.  2013年

  • 応用解析ハンドブック

    石井 仁司( 担当: 共著,  担当範囲: pp. 311-374)

    シュプリンガー・ジャパン  2010年02月

  • Recent progress on reaction-diffusion systems and viscosity solutions

    石井 仁司( 担当: 共編者(共編著者))

    World Scientific Publishing Co. Pte. Ltd., Hackensack, NJ  2009年

講演・口頭発表等

  • 非線形偏微分方程式の粘性解理論の発展

    石井 仁司  [招待有り]

    第1回日本数学会賞小平邦彦賞 授賞式および受賞講演会  

    発表年月: 2019年09月

  • The vanishing discount problem for weakly coupled systems of Hamilton-Jacobi equations

    石井 仁司  [招待有り]

    4th Swiss-Japanese PDE seminar  

    発表年月: 2019年09月

  • The vanishing discount problem for weakly coupled systems of Hamilton-Jacobi equations

    石井 仁司  [招待有り]

    New trends in Hamilton-Jacobi: PDE, Control, Dynamical Systems and Geometry  

    発表年月: 2019年07月

  • The Dirichlet problem for truncated Laplacians

    石井 仁司  [招待有り]

    The Peoples' Friendship University of Russia,  

    発表年月: 2019年04月

  • Asymptotic problems for the Langevin equation with variable friction

    石井 仁司  [招待有り]

    The Peoples' Friendship University of Russia,  

    発表年月: 2019年04月

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 国際環境協定の動学ゲーム分析

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)

    研究期間:

    2021年04月
    -
    2025年03月
     

    赤尾 健一, 上東 貴志, 西村 和雄, 石井 仁司, 内田 健康, 阪本 浩章, 鈴木 詩衣菜, 和佐 泰明

  • 完全非線形方程式の粘性解の正則性理論とその応用

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(B)

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2025年03月
     

    小池 茂昭, 舘山 翔太, 石井 仁司, 小杉 卓裕

     概要を見る

    完全非線形二階一様楕円型偏微分方程式の弱解である粘性解は、80年台初頭に導入され様々な応用に適用される有効で重要な概念である。近年、不連続非有界な有界な係数や非斉次項を持つ方程式にもLp粘性解として一般化され、従来のSchwartzの超関数による弱解の正則性理論に対応するCaffarelliによるシャウダー評価、Lp評価へと展開して行った。本研究では、非有界係数・非有界非斉次項を持つ完全非線形二階一様楕円型方程式の両側障害問題のLp粘性解の正則性を得た。これは、研究代表者の開発した弱Harnack不等式の適切に用いることで、障害物と接している部分での評価を導いた。具体的には、一階微分のヘルダー連続性を導いた。
    完全非線型方程式の一つの典型例である障害問題の膨大な研究に関し、解の正則性の新旧の研究法を比較し、いくつかの未解決問題に解決を与えた。例えば、方程式部分が線形の場合の領域の境界まで込めた臨界正則性を与えた。また、方程式部分が完全非線形の場合、代表者と分担者舘山によるLp粘性解の一階微分のヘルダー連続評価があるが、その証明のためのAleksandrov-Bakelman-Pucciの最大値原理において0階微分項が存在する場合に一般化した。さらに、同じ条件下で弱Harnack不等式も一般化することで既存の結果で扱えなかった0階微分項を持った完全非線形一様楕円型方程式の障害問題のLp粘性解の正則性を導いた。

  • 粘性解理論の進展:漸近問題と境界値問題

    日本学術振興会  科学研究費助成事業 基盤研究(C)

    研究期間:

    2020年04月
    -
    2023年03月
     

    石井 仁司, 熊谷 大雅

     概要を見る

    ハミルトン・ヤコビ方程式の連立系に対する割引率消去問題の研究を推進し、特に弱連立系と呼ばれる場合でしかも未知関数に対する連立係数が空間依存する場合を詳しく調べた。この研究ではMather測度の一般化を導入して割引率消去に伴う解の収束の極限関数の決定を行った。しかしながら、この収束定理では極限方程式系に対する解の存在を仮定している。一般の状況では解の収束を保証する十分な評価が得られておらず、今後も研究を継続する必要がある。非線形連立系に対してMather測度の一般化を導入して割引率消去に伴う解の収束の証明を行った。この研究ではMather測度の一般化の導入に当たり方程式系の単調性を仮定することで極めて一般的な結果を得ることが出来た。粘性解理論の基本ともいえる比較原理に関連して、Crandallと研究代表者石井による半連続関数に対する最大値原理(雑誌:Differential Integral Equations, 1990年)を積分微分方程式に対して有用な形に最大値原理を一般化した。得られた定理はこれまでに知られていた最大値原理に比べて応用上扱いやすい。上記の最大値原理を数理ファイナンスにおけるBarndorff-NielsenとShephardが提案したボラティリティの時間発展を含むオプション価格決定プロセスへの確率制御・粘性解アプローチに対して応用した。最大値原理に現れる行列不等式に関連した条件が行列間のある種の距離に関するリプシッツ連続性と関連していることを発見した。研究分担者の熊谷が進めて来たハミルトン・ヤコビ方程式の発散ゼロのベクトル場による摂動極限の研究を進め、ハミルトニアンの凸性の条件がどの程度重要であるかを検討した。

  • 地球温暖化問題における割引率と国際環境協定に関する研究

    日本学術振興会  科学研究費助成事業(基盤研究(B))

    研究期間:

    2018年04月
    -
    2021年03月
     

    赤尾健一

  • 粘性解の理論と応用の新展開

    日本学術振興会  科学研究費助成事業(基盤研究(B))

    研究期間:

    2016年04月
    -
    2020年03月
     

    石井仁司

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Misc

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特定課題制度(学内資金)

  • 完全非線形楕円型方程式の主固有値に関する研究

    2005年  

     概要を見る

    P.-L. Lions による論文,Bifurcation and optimal stochastic control, Nonlinear Analysis, Vol. 7, 1983年,pp. 177-207,において得られた非線形2階楕円型方程式に対する主固有値問題に関する結果を考察し,この論文における主要な証明の方法である確率制御の方法を通常の偏微分方程式理論の解析的な方法に置き換える可能性を第一に探った.さらに,その結果を確率制御の方法では扱えないアイザックス型の非線形2階楕円型方程式に応用することを研究した.このために,一般の非線形2階楕円型方程式に対する強最大値原理の確立,H. IshiiとP.-L. Lions の論文,Viscosity solutions of fully nonlinear second-order elliptic differential equations, J. Differential Equations, 83巻,1990年,pp. 26-78,で得られている解のヘルダー連続性の評価の精密化,方程式の未知関数への単調依存性がない場合の連続な解の存在定理の確立を行った.これらの結果を応用して,半固有値の存在を証明し,その性質を研究した.特に,半固有値に対する固有関数の存在の確立,半固有値と正値解の一意性との関係の確立,解の一意性とそれを保障する半固有値の定義とその存在の確立などを行った.

  • 粘性解とその応用

    2001年  

     概要を見る

    退化楕円型編微分方程式に対する状態拘束問題に対する粘性解の存在、一意性、解の連続性について研究し、存在と一意性のための十分条件を与えた。さらに、解の連続度についての一般的評価を与えた。一方で、確率制御に関して、状態拘束問題を考え、この問題の値関数が対応するハミルトン・ヤコビ・ベルマン方程式に対する状態拘束問題の解になっていることを証明した。この結果については、第35回中華民国数学会年会での招待講演において発表した。ガウス曲率流の一般化として、石の磨耗のモデルを考察して、石が必ずしも凸でない場合に対応する曲率流を研究した。まず、石の境界面がグラフとして記述される場合に、対応する編微分方程式の粘性解の存在と比較について比較的一般的な結果を得た。その後、レベル・セットアプローチによる石がコンパクトな場合のこの曲率流を考察し、難題であったレベル・セット法における編微分方程式の粘性解の比較定理の証明に成功し、それに基づき粘性解の存在を証明した。ボルツマン方程式の線形化方程式の漸近問題を考慮に入れ、1階の編微分方程式系(無限連立系)の漸近問題を研究した。この問題は、ランダム発展過程の制御問題と関連する。この問題について、一般的な粘性解の存在定理を単調関数族の考えを用いる斬新な方法で証明し、さらに、初期遷移層の発現する場合も込めて、漸近問題の収束、極限方程式の同定を行い、これに成功した。ペロン・フロベニウスの定理、リース・シャウダーの定理に基づく方法で、極限方程式の導出が行われた。以上が研究成果の概要である。