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具非线性扩散与饱和趋化敏感性的全交叉扩散系统的全局弱解

偏微分方程分析 2022-01-19 v2

摘要

形如 {ut=(D1(u)uS1(u)v)+f1(u,v),vt=(D2(v)v+S2(v)u)+f2(u,v)()\begin{cases} u_t = \nabla \cdot (D_1(u) \nabla u - S_1(u) \nabla v) + f_1(u, v),\\ v_t = \nabla \cdot (D_2(v) \nabla v + S_2(v) \nabla u) + f_2(u, v) \end{cases} \qquad (\star) 的系统可用于对捕食者与猎物之间的追逃关系进行建模。除了由 f1f_1f2f_2 给出的局部动力学外,该系统中的关键组成部分是趋化项 (S1(u)v)-\nabla \cdot (S_1(u) \nabla v)+(S2(v)u)+\nabla \cdot (S_2(v) \nabla u);也就是说,不仅假设物种在空间中随机移动,而且能够根据附近其他物种的存在部分地引导其运动。在本文中,我们针对某些典型的非线性函数 DiD_iSiS_ifif_ii{1,2}i \in \{1, 2\})构造了 (\star) 的全局弱解。为此,我们首先利用四阶正则化来获得近似系统的全局解,然后依赖于与 (\star) 相关的类熵恒等式以获得各种先验估计。

关键词

引用

@article{arxiv.2105.12619,
  title  = {Global weak solutions to fully cross-diffusive systems with nonlinear diffusion and saturated taxis sensitivity},
  author = {Mario Fuest},
  journal= {arXiv preprint arXiv:2105.12619},
  year   = {2022}
}

备注

42 pages, expanded the introduction