可积系统的代数与几何结构
批准号:
11331008
项目类别:
重点项目
资助金额:
240.0 万元
负责人:
耿献国
依托单位:
学科分类:
A0308.可积系统及其应用
结题年份:
2018
批准年份:
2013
项目状态:
已结题
项目参与者:
胡星标、刘青平、杨潇、田凯
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中文摘要
研究与3×3矩阵谱问题相联系的Lax矩阵特征多项式产生的非超椭圆曲线及紧化给出的三叶Riemann面,引入BA函数和带有因子数据的代数函数并探讨它们的性质。建立Abel坐标与连续型和离散型孤子方程族解在原坐标下的关系,导出与3×3矩阵谱问题相联系的连续型和离散型孤子方程族的代数几何解。借助Hankel行列式和Pfaffian技巧研究离散系统的可积性质和代数结构。利用designants技巧和Clifford代数为工具推导新的非交换外推算法,并研究这些算法的奇性规则和cross-rules。用拟行列式技巧寻找对应非交换可积系统的孤子解。构造有限域上新的可积系统并研究它们的代数和几何性质。构造新超可积和超对称系统及其对称、Hamiltonian结构和守恒律,系统地发展构造新超可积方程的方法。构造超对称可积系统的反向变换并研究它们的应用。发展有效方法构造超对称可积系统的显式解.
英文摘要
The main aim of this project is to study algebraic and geometric structures of integrable systems. Based on the characteristic polynomial of Lax matrix for the stationary soliton equation associated with a given 3×3 matrix spectral problem, we shall derive the corresponding non-hyperelliptic curve and a three-sheeted Riemann surface by its compactification. We shall introduce Baker-Akhiezer functions and algebraic functions carrying the data of the divisor and study their properties. We shall develop the methods of constructing three kinds of holomorphic differentials on the Riemann and study the asymptotic behavior at infinities and zeros. The relationship between Abel-Jacobi coordinates and solutions of soliton equations under original coordinates will be established, from which algebro-geometric solutions of certain continuous and discrete soliton equations associated with 3×3 matrix spectral problems may be constructed.The integrability and algebraic structures of explicit solutions for discrete systems will be studied with the help of Hankel determinants and Pfaffian technique. We shall derive new non-commutative extrapolation algorithms by using designants and Clifford algebras and study singular rules and cross rules for the resulting algorithms and further seek soliton solutions for the corresponding non-commutative integrable systems via quasideterminant technique. We also plan to construct new integrable systems over finite fields and study their algebraic and geometric properties. The higher-dimensional integrable equations will be decomposed by using the bilinear method. Based on the theory of integrable systems, a systematic approach will be developed to search for new super integrable systems and supersymmetric ones. We shall construct infinite symmtries, Hamiltonian structures, conserved quantities for these new super integrable systems and supersymmetric ones. The reciprocal transformations for supersymmetric integrable systems may be constructed and employed to study their properies. The effective methods will be developed to obtain their explicit solutions of supersymmetric integrable systems, including soliton solitions and algebro-geometric solutions and others.
本项目的主要目标是研究可积系统的代数与几何结构。我们研究了与3×3矩阵谱问题相联系的Lax矩阵特征多项式产生的三角曲线及紧化给出的三叶Riemann面,引入Baker-Akhiezer函数和带有因子数据的代数函数并探讨它们的性质。建立Abel坐标与连续型和离散型孤子方程族解在原坐标下的关系,导出了一批与3×3矩阵谱问题相联系的连续型和离散型孤子方程族的代数几何解。将非线性最速下降法扩展到研究与3×3矩阵谱问题联系的可积非线性偏微分方程Cauchy问题,获得了耦合非线性Schrödinger方程和Sasa-Satsuma方程Cauchy问题解的长时间渐近行为。我们给出一个非等谱Camassa–Holm(CH)方程以及多尖孤子解相关的动力系统并基于经典行列式方法求得显式多尖孤子解。我们提出部分斜对称正交多项式的概念,并讨论了具有各种特殊斜对称核和权函数的部分斜对称正交多项式。通过考虑权函数适当变形,导出了九种不同维数的可积晶格及其τ函数。首次给出可积系统理论和广义逆Padé近似之间的联系。首次应用Pfaffian方法用于研究尖孤子方程并建立了Novikov尖孤子和BKP型有限Toda晶格、Degasperis-Procesi尖孤子和CKP型有限Toda晶格之间的联系。采用矩修正的方法,求出CH与二分两修正CH方程的对应关系。二分两修正CH方程的多尖孤子公式可用Hankel行列式表示,得到一个广义的非等谱二分量修正CH方程和非等谱广义修正CH方程。引入一种新的代数工具Pfaffians来代替行列式,由此提出一种基于Pfaffians的高阶广义变换并给出一种新的可积收敛加速算法。揭示耦合mKdV方程与斜正交多项式、收敛加速算法和 Laurent性质间的关系。定义了超对称微分多项式的符号表示,并用其实现了超对称微分多项式的相关运算。进而给出一类超对称发展型方程的完整可积分类。我们获得超对称sine-Gordon、超对称mKdV、超对称非线性Schrödinge方程等的Darboux和Bäcklund 变换。构造一些新超可积和超对称系统及其对称、Hamilton结构和守恒律,系统地发展构造新超可积方程的方法。构造超对称可积系统的反向变换并研究它们的应用,由此发展了一个有效方法构造超对称可积系统的显式解.
期刊论文列表
专著列表
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Quasi-periodic solutions of the Belov-Chaltikian lattice hierarchy
Belov-Chaltikian 格子层次的准周期解
DOI:10.1142/s0129055x17500258
发表时间:2017-08
期刊:Reviews in Mathematical Physics
影响因子:1.8
作者:Xianguo Geng;Xin Zeng
通讯作者:Xin Zeng
A super Sasa-Satsuma hierarchy and bi-Hamiltonian structures
超级笹萨摩层次结构和双哈密顿结构
DOI:10.1016/j.aml.2018.03.011
发表时间:2018-09
期刊:Applied Mathematics Letters
影响因子:3.7
作者:Jiao Wei;Xianguo Geng
通讯作者:Xianguo Geng
The partition function of the Bures ensembles as the τ-function of BKP and DKP hierarchies: continuous and discrete
Bures 系综的配分函数作为 BKP 和 DKP 层次结构的 δ 函数:连续和离散
DOI:--
发表时间:2017
期刊:Journal of Physics A
影响因子:--
作者:Xingbiao Hu;Shihao Li
通讯作者:Shihao Li
The coupled Sasa-Satsuma hierarchy: trigonal curve and finite genus solutions
耦合的 Sasa-Satsuma 层次结构:三角曲线和有限亏格解
DOI:10.1142/s0219530516500214
发表时间:2017
期刊:Analysis and Applications
影响因子:2.2
作者:Zhai Yunyun;Geng Xianguo
通讯作者:Geng Xianguo
DOI:10.1142/s0217984915501900
发表时间:2015-11
期刊:Modern Phys. Lett. B
影响因子:--
作者:Xianguo Geng;Liang Guan;Bo Xue
通讯作者:Bo Xue
四方曲线与孤子方程的拟周期解
- 批准号:11871440
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:53.0万元
- 批准年份:2018
- 负责人:耿献国
- 依托单位:
三角曲线与孤子方程的代数几何解
- 批准号:11171312
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:55.0万元
- 批准年份:2011
- 负责人:耿献国
- 依托单位:
代数曲线在可积系统研究中的应用
- 批准号:10871182
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:34.0万元
- 批准年份:2008
- 负责人:耿献国
- 依托单位:
高维孤子方程的分解及其显式解
- 批准号:10471132
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:24.0万元
- 批准年份:2004
- 负责人:耿献国
- 依托单位:
连续的和离散的高维孤子方程的代数几何解
- 批准号:10071075
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:14.0万元
- 批准年份:2000
- 负责人:耿献国
- 依托单位:
离散型特征值问题非线性化产生的可积辛映射
- 批准号:19671074
- 项目类别:面上项目
- 资助金额:5.5万元
- 批准年份:1996
- 负责人:耿献国
- 依托单位:
离散的和连续的可积系统
- 批准号:19301034
- 项目类别:青年科学基金项目
- 资助金额:2.0万元
- 批准年份:1993
- 负责人:耿献国
- 依托单位:
国内基金
海外基金















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