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基于Darboux-Bäcklund变换的离散可积系统研究
结题报告
批准号:
11671177
项目类别:
面上项目
资助金额:
48.0 万元
负责人:
周汝光
依托单位:
学科分类:
A0308.可积系统及其应用
结题年份:
2020
批准年份:
2016
项目状态:
已结题
项目参与者:
张宇、高媛、产丽凤、李娜
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中文摘要
本项目基于(1+1)维连续孤子方程的Darboux-Bäcklund变换(DBT),探讨连续和离散可积系统之间的内在结构,构造新的DBT和可积离散系统,研究离散可积系统的可积性质和求解,以及DBT在可积离散几何中的应用。具体研究内容包括:1)从(1+1)维连续孤立子方程的DBT变换出发,构造新的离散可积系统,建立连续和离散可积系统可积性质之间的对应关系;2)在公共的有限维可积Hamilton系统平台上,统一构造连续和离散可积系统的代数几何解;3)构造超(对称)可积系统的Darboux变换和新的Grassmann离散可积系统;4)构造具有复杂对称性可积系统的Darboux变换;5)探索给定孤立子方程最大允许的DBT问题;以及6) DBT在可积离散几何中的应用。研究成果将进一步发展和丰富可积系统的数学理论,深化对可积系统的理解。
英文摘要
The project is to explore the intrinsic relationship among continuous, semi-discrete and fully-discrete integrable systems with the aid of the Darboux-Bäcklund transformations (DBTs) of continuous ones. The aim is to construct novel discrete system integrable both differential-difference equations and integrable difference equations, investigate integrable properties and algebra-geometric solutions of the resulting discrete integrable systems. Especially we will focus on the following topics: 1) constructing novel integrable discrete systems from (1+1) dimensional continuous soliton equations via DBTs, and establishing relationship among continuous and discrete integrable systems; 2) synchronously constructing algebra-geometric solutions for the related continuous and discrete integrable systems on the platform of finite-dimensional Liouville integrable Hamiltonian systems; 3) Darboux transformations of supersymmetric integrable systems and discrete integrable systems on Grassmann algebras; 4) Darboux transformations for the soliton equations which have complex symmetries; 5) how many DBTs for a given integrable system are allowed; and 6) the applications of DBTs to integrable discrete geometry. The study will enrich the mathematic theory of integrable systems and deepen the understandings to various integrable systems.
Darboux-Bäcklund变换是(1+1)维连续孤子方程的一个从已知解构造新解的有效方法。如果赋予从已知解到新解的过程一个离散变量,那么Darboux变换可解释为离散谱问题, 而Bäcklund变换可解释为具有一个连续变量和一个离散变量的半离散可积系统。本项目主要研究Darboux-Bäcklund变换相关的离散可积系统,主要研究成果有:.一、提出Darboux变换的非线性化生成可积辛映射的新方法。.约束流是指(1+1)维连续可积系统的谱问题经非线性化得到的有限维可积Hamilton系统。为实现(1+1)维连续可积系统的Darboux变换的非线性化,我们提出假设: Darboux变换经非线性化得到的映射就是相应约束流的Bäcklund变换。由此导出Darboux矩阵中的位势和特征函数之间的约束, 完成Darboux变换的非线性化,生成可积辛映射。我们从Kaup-Newell方程族的四个Darboux变换出发,运用此方法获得了四个可积辛映射,证明了这四个可积辛映射具有相同不变量。.二、提出基于置换矩阵构造多分量半离散可积系统的方法。半离散可积系统也称为格系统。我们发现差分移位算子允许一个置换矩阵相关的内自同构,由此提出了一个从(1+1)维纯量半离散可积格系统构造多分量格系统的一般方法,证明了导出的多分量各系统具有零曲率表示和双Hamilton结构。我们提出来多分量Toda格、多分量Volterra格、多分量CTL-RTL格等一大批新的多分量可积格系统。 .三、建立了耦合非线性薛定谔方程的等时和等空Poisson括号。通过変分原理,我们构建了耦合非线性薛定谔方程的一个仅依赖于时间变量的等空Poisson括号,证明了线性谱问题的空间谱矩阵关于等时Poisson括号以及时间谱矩阵关于等空Poisson括号满足相同的r-矩阵公式。因此,耦合非线性薛定谔方程的时间变量和空间变量具有同等的地位,可理解为场论中的方程。.四、构造了新的连续可积系统。我们引进了(1+1)维连续可积系统的一个新的可积缺陷,该缺陷由定义在x=c(t)曲线上的Bäcklund变换构成。我们证明该缺陷保持原有系统的可积性,且该可积缺陷系统有孤立子解和尖峰孤立子解。此外,含任意函数的矩阵Camassa-Holm方程被提出。.研究工作进一步沟通了各类可积系统之间内在联系,加深了可积系统的理解。..二、提出基
期刊论文列表
专著列表
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An Integrable Matrix Camassa-Holm Equation
可积矩阵 Camassa-Holm 方程
DOI:10.1088/0253-6102/71/12/1399
发表时间:2019
期刊:Communications in theoretical physics
影响因子:3.1
作者:Li-feng Chan;Bao-Qiang Xia;Ruguang Zhou
通讯作者:Ruguang Zhou
A vector CTL-RTL hierarchy with bi-Hamiltonian structure
具有双哈密顿结构的向量 CTL-RTL 层次结构
DOI:10.1016/j.aml.2018.07.039
发表时间:2019-01
期刊:Applied Mathematics Letters
影响因子:3.7
作者:Jinyan Zhu;Ruguang Zhou
通讯作者:Ruguang Zhou
DOI:--
发表时间:2020
期刊:江苏师范大学学报(自然科学报)
影响因子:--
作者:李娜;周汝光;鲁琦
通讯作者:鲁琦
Time-dependent defects in integrable soliton equations
可积孤子方程中的瞬态缺陷
DOI:10.1098/rspa.2019.0652
发表时间:2019-08
期刊:Proceedings Of The Royal Society A-mathematical Physical And Engineering Sciences
影响因子:3.5
作者:Baoqiang Xia;Ruguang Zhou
通讯作者:Ruguang Zhou
DOI:10.1088/0253-6102/67/4/347
发表时间:2017
期刊:COMMUNICATIONS IN THEORETICAL PHYSICS
影响因子:3.1
作者:Ru-Guang Zhou;Pei-Yao Li;Yuan Gao
通讯作者:Yuan Gao
网络上的可积系统的构造和求解
  • 批准号:
    12171209
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    51万元
  • 批准年份:
    2021
  • 负责人:
    周汝光
  • 依托单位:
可积差分方程的构造和可积性质研究
  • 批准号:
    11271168
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    60.0万元
  • 批准年份:
    2012
  • 负责人:
    周汝光
  • 依托单位:
可积系统的可积分解、可积形变和显式解
  • 批准号:
    10871165
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    26.0万元
  • 批准年份:
    2008
  • 负责人:
    周汝光
  • 依托单位:
可积系统的显式解法及其在非线性随机波中的应用
  • 批准号:
    10471120
  • 项目类别:
    面上项目
  • 资助金额:
    18.0万元
  • 批准年份:
    2004
  • 负责人:
    周汝光
  • 依托单位:
可积系统的积分及Loop代数下的结构研究
  • 批准号:
    19801031
  • 项目类别:
    青年科学基金项目
  • 资助金额:
    3.6万元
  • 批准年份:
    1998
  • 负责人:
    周汝光
  • 依托单位:
国内基金
海外基金