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离散与连续的有限维可积系统及其应用
  • 项目名称:离散与连续的有限维可积系统及其应用
  • 项目类别:面上项目
  • 批准号:10971200
  • 申请代码:A010902
  • 项目来源:国家自然科学基金
  • 研究期限:2010-01-01-2012-12-31
  • 项目负责人:曹策问
  • 负责人职称:教授
  • 依托单位:郑州大学
  • 批准年度:2009
中文摘要:

用非线性化方法构造新的离散与连续有限维可积系统。通过"分解、拉直、反演"的框架方法,将它们应用于计算离散与连续孤子方程的有限带精确解析解。离散情形通过相容方法和Darboux变换等途径寻找新的离散谱问题,用以生成新的可积辛映射。重点开发用母函数寻找非线性约束条件、用Riemann面上的Abel微分方法实现离散流在Jacobi簇上拉直等关键技术。此外,将伪球面离散运动与离散sine-Gordon模型中可积辛映射的关系推广到其它系统。连续情形一方面,研究3阶谱问题产生的有限维可积系统,着重解决相应3叶Riemann面的Jacobi簇中Hamilton流的拉直等关键技术问题,以此为基础计算Davey-Stewartson方程、三波方程等重要应用模型的有限带精确解。另方面,对2阶谱问题产生的有限维可积系统,用Lax-Moser矩阵的代数结构进行分类研究。

结论摘要:

在离散可积方程和可积辛映射的生成、离散孤子方程精确解的计算方面,发展出一套有效的框架方法,取得了一系列创新成果。对连续型可积方程的研究,也做出了重要推进。 1.发展出一套有效的可积离散化方法,从连续模型的谱问题出发,利用相容条件找出离散谱问题,组成Lax对,生成离散孤子方程。成功地应用于KdV、SG、AKNS、Liouville等孤子族,导出一批新的离散与半离散可积方程。此外,对Kaup-Newell族、KM族、dSKdV族、三角Gaudin模型等的应用,亦取得成功。 2.首创离散版本的非线性化方法,由离散谱问题生成可积辛映射。其中找到了正确的非线性化约束条件,对一系列基本案例获得成功。此外,利用外微分工具证明同一Liouville平台上的两个可积辛映射的可换性,为离散可积方程精确解的计算奠立了基础。 3.制定出离散版本的Burchnall-Chaundy理论,为计算离散可积方程精确解提供一个有效的框架方法。出发点是前述的离散型非线性化约束条件。由此导出一系列基本工具,包括可积离散流与有限亏格位势,Dubrovin-Novikov公式与Baker函数的因子,离散流在Jacobi簇上的拉直。利用此种工具,有效地算出一系列全离散可积方程的有限亏格解,包括著名的ABS单子中谱参数空间亏格为零情形的全部方程,即H1,H3(0)和Q1(0),全离散的KdV,SG和MKdV方程,以及ABS单子外的几个方程,包括AKNS族导出的三个新的全离散可积方程,和Veselov的离散化C Neumann系统。 4.连续可积模型的研究方面。(1)对于Liouville可积性中函数独立性难题,利用Jacobi簇上母函数流的拉直,一举求出相空间中保持积分独立性的稠密开子集。(2)沟通带奇性的Rosochatius系统与KdV方程,用于计算KdV方程的Its-Matveev解。(3)发现同时支撑众多离散与连续可积模型的Liouville大平台。


成果综合统计
成果类型
数量
  • 期刊论文
  • 会议论文
  • 专利
  • 获奖
  • 著作
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