КАРТОЧКА ПРОЕКТА ФУНДАМЕНТАЛЬНЫХ И ПОИСКОВЫХ НАУЧНЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ,
ПОДДЕРЖАННОГО РОССИЙСКИМ НАУЧНЫМ ФОНДОМ

Информация подготовлена на основании данных из Информационно-аналитической системы РНФ, содержательная часть представлена в авторской редакции. Все права принадлежат авторам, использование или перепечатка материалов допустима только с предварительного согласия авторов.

 

ОБЩИЕ СВЕДЕНИЯ


Номер 14-11-00443

НазваниеАктуальные проблемы теории пространств дифференцируемых функций и приложения

РуководительБесов Олег Владимирович, Доктор физико-математических наук

Организация финансирования, регион Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Математический институт им. В.А. Стеклова Российской академии наук, г Москва

Период выполнения при поддержке РНФ 2017 г. - 2018 г. 

Конкурс Конкурс на продление сроков выполнения проектов, поддержанных грантами Российского научного фонда по приоритетному направлению деятельности Российского научного фонда «Проведение фундаментальных научных исследований и поисковых научных исследований отдельными научными группами».

Область знания, основной код классификатора 01 - Математика, информатика и науки о системах, 01-109 - Вещественный и функциональный анализ

Ключевые словаФункциональные пространства, весовые функции, нерегулярные области, теоремы вложения, пространства функций переменной гладкости, поперечники, перестановочно-инвариантные пространства, потенциалы Бесселя и Рисса, модули непрерывности, интегральные операторы, аппроксимативные числа, энтропийные числа, пространства Морри

Код ГРНТИ27.25.00


СтатусУспешно завершен


 

ИНФОРМАЦИЯ ИЗ ЗАЯВКИ


Аннотация
Будет проведено исследование вложение весовых пространств Соболева, заданных на регулярных и нерегулярных областях евклидова пространства в весовые пространства функций нулевой гладкости типа Лизоркина. Планируется изучить пространства функций переменной гладкости, в частности, с помощью введения и изучения функционального пространства, касательного к данному пространству. Будет продолжено исследование весовых пространств Соболева на основе ранее полученных результатов, связанных с теорией ассоциативной двойственности. Предполагается дальнейшее развитие этой теории при условиях, альтернативных по отношению к уже рассмотренным в Проекте 2014. Планируется дать описание пространств Кальдерона для обобщенных потенциалов Бесселя-Рисса, построенных на основе общих весовых пространств Орлича-Лоренца, а также описание их модулярных оболочек. Будет продолжено установление анизотропных мультипликативных неравенств типа Гальярдо-Ниренбегра для областей с условием гибкого \sigma-конуса в зависимость не только от числа \sigma, но и геометрических свойств гибких \sigma-конусов. Планируется развить теорию операторов в общих пространствах типа Морри: исследовать ограниченность общего оператора Хаусдорфа, сходимость оператора приближения Канторовича, регулярность решений эллиптических уравнений, дать описание интерполяционных пространств.

Ожидаемые результаты
Предполагается установить теоремы вложения весового пространства Соболева, определенного на регулярных и нерегулярных областях евклидова пространства в весовые пространства функций нулевой гладкости типа пространств Лизоркина. Предполагается установить новые свойства пространств функций переменной гладкости, в частности, в терминах функционального пространства, касательного к данному функциональному пространству. Планируется охарактеризовать пространство, ассоциированное к весовому пространству Соболева первого порядка в случаях, когда оно не совпадает со своим подпространством финитных функций на интервале в R. Этот случай не был охвачен Проектом 2014. Исследование также затронет свойства специальных операторов интегрирования типа Харди в весовых функциональных пространствах. Новые результаты по теории ассоциированных пространств позволят в дальнейшем изучить ряд классических операторов со знакопеременными ядрами в весовых пространствах Соболева. Предполагается получить описание пространств Кальдерона для обобщенных потенциалов Бесселя-Рисса, построенных на основе общих весовых пространств Орлича-Лоренца, а также описание их модулярных оболочек Предполагается получить анизотропные мультипликативные неравенства типа Гальярдо-Ниренберга для областей с условием гибкого \sigma-конуса в зависимости не только от числа \sigma, но и геометрических свойств гибких \sigma-конусов. Предполагается установить в пространствах типа Морри ограниченность общего оператора Хаусдорфа, сходимость оператора приближения Канторовича, регулярность решений эллиптических уравнений, дать описание интерполяционных пространств. Эти результаты важны как в вопросах изучения свойств функциональных пространств, как и в приложениях к задачам математической физики. Ожидаемые результаты находятся на высоком научном уровне и соответствуют мировом уровне, что подтверждается участием авторов проекта в международных конференциях, научным сотрудничеством с ведущими международными специалистами и публикациями в международно индексируемых научных журналах.


 

ОТЧЁТНЫЕ МАТЕРИАЛЫ


Аннотация результатов, полученных в 2017 году
Продолжено исследование пространства ассоциированного с весовым пространством Соболева $W_p^1(v_0,v_1)$ на открытом промежутке $I$ числовой прямой в общем случае. Активно изучались свойства пространств $W'_{00}$ и $W'_0$ ассоциированных, соответственно, с пространством $W_{00}$ абсолютно непрерывных функций с компактным носителем, входящих в $W_p^1(v_0,v_1)$, и пространством $W_0$, являющимся замыканием $W_{00}$ в $W$. Установлено, что замыкание $C_0^\infty(I)$ в $W_p^1(v_0,v_1)$ совпадает с $W_0$. Получен критерий принадлежности локально суммируемой на $I$ функции этому пространству $W'_0$ в частном случае. Установлена точная форма интегрального функционала, характеризующего неравенство с билинейным оператором на конусе неубывающих функций для всех параметров суммирования.Гольдман, Бахтигареева Проведено исследование связи модулярных оценок и оценок норм положительно однородных операторов. В весовых пространствах Орлича установлены модулярные оценки и оценки норм для положительно однородных операторов на конусах функций с условиями монотонности. Результаты основаны на применении принципа ассоциированной двойственности для конусов. Получены применения этих результатов для пространств Орлича-Лоренца. Доказаны общие теоремы редукции, позволяющие свести оценки для операторов на конусах функций со свойствами монотонности к оценкам для модифицированных операторов на множестве неотрицательных измеримых функций. Приведена конкретизация неравенств в том случае, когда положительный оператор есть оператор Харди. Показано, что в этом случае модифицированный оператор является обобщенным оператором типа Харди, что позволило получить явные конструктивные критерии справедливости модулярных оценок и оценок норм операторов. Получены приложения этих результатов к случаю операторов на конусах в весовых пространствах Лебега. Доказано, что операторы Канторовича мажорируются максимальным оператором Харди-Литтлвуда и равномерно ограничены в пространствах Морри. Получена оценка скорости сходимости к тождественному оператору. Написаны три главы книги по теории операторов в пространствах Морри (соавтор В.С. Гулиев). Найдены примеры, при которых можно пользоваться слабым оператором перехода и сравнивать собственные значения для исходной области определения с возмущенной. Введены и изучены многопараметрические шкалы пространств $L^{0(m),l}_{p, \theta}(G)$, $B^{0(m),l}_{p, \theta}(G)$ функций нулевой гладкости на регулярных и нерегулярных областях $G$ $n$-мерного евклидова пространства. Принадлежность функций такому пространству определяется характером локальных приближений этой функции многочленами в интегральной метрике. Установлены некоторые общие свойства этих пространств, а также вложение весового пространства Соболева $W^m_p(G))$ в весовое пространство $L^{0(m),l}_{p, \theta}(G)$. Весовые функции вблизи границы представляют собой неотрицательные степени расстояния до границы. Получена теорема об атомарном разложении пространств Бесова переменной гладкости. Рассматриваемые пространства совпадают со следами весовых пространств Соболева на гиперплоскости в предельном случае $l=p=1$. Получены мультипликативные неравенства типа Гальярдо-Ниренберга на областях с условием гибкого $\sigma$-конуса, причём в зависимости не только от числа $\sigma$, но и от геометрических свойств самого гибкого \sigma-конуса. Обнаружена и устранена неточность в доказательстве теоремы об оценке энтропии двойственного оператора к оператору конечного ранга. Доказаны эквивалентные условия дифференцируемости по Гато для несимметричной полунормы в банаховом пространстве и для опорной функции квазишара (выпуклого замкнутого множества, такого, что ноль принадлежит его внутренности) в сопряженном пространстве.

 

Публикации

1. Бахтигареева Э. Г., Гольдман М. Л. Inequalities for Hardy-Type Operators on the Cone of Decreasing Functions in a Weighted Orlicz Space. Doklady Mathematics, Vol. 96, No. 3, pp. 1–5. 2017 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1134/S1064562417060059

2. Бахтигареева Э. Г., Гольдман М. Л. Weighted Inequalities for Hardy-Type Operators on the Cone of Decreasing Functions in an Orlicz Space Mathematical Notes, Vol. 102, No. 5, pp. 28–36., 2017 (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1134/S0001434617110037

3. Буренков В.И. , Горбанализаде А., Савано Й. Uniform boundedness of Kantrovich operators in Morrey spaces Positivity, - (год публикации - 2018)

4. Прохоров Д.В. On a weighted Sobolev space on real line Eurasian Mathematical Journal, Volume 8, Number 2 (2017), Pages 22 - 30 (год публикации - 2017)

5. Степанов В.Д., Шамбилова Г.Э. On bilinear weighted inequalities on the cone of nondecreasing functions Doklady Mathematics, - (год публикации - 2017) https://doi.org/10.1134/S1064562417060278

6. Ушакова Е.П. Scale of basic boundedness characteristics in terms of fairways for the HardySteklov operator in Lebesgue spaces THE ABSTRACT BOOK of the International Scientic Conference "WEIGHTED ESTIMATES OF DIFFERENTIAL AND INTEGRAL OPERATORS AND THEIR APPLICATIONS", Pp. 85-88 (год публикации - 2017)


Аннотация результатов, полученных в 2018 году
Продолжено исследование пространств, ассоциированных с весовым пространством Соболева $W_p^1(v_0,v_1)$ первого порядка на открытом промежутке $I$ числовой прямой. Рассмотрен случай, когда замыкание в $W_p^1(v_0,v_1)$ подпространства функций с компактным носителем в $I$ не совпадает со всем $W_p^1(v_0,v_1)$. Установлены двусторонние оценки на нормы элементов в пространствах, ассоциированных с $W_p^1(v_0,v_1)$, функционалами, зависящими только от фиксированных параметров задачи. Получена характеризация билинейных весовых неравенств на конусе монотонных функций. Построены конусы монотонных функций на полуоси, дающие эквивалентные описания конусов убывающих перестановок , для обобщенных потенциалов Бесселя и Рисса. Для построенных эквивалентных конусов установлены критерии вложений в банаховы функциональные пространства, что позволяет получить критерии вложений потенциалов в перестановочно инвариантные пространства. Получены в ряде случаев в явной форме эффективные описания оптимальных перестановочно инвариантных пространств для вложений обобщенных потенциалов Бесселя и Рисса. Получены новые описания оптимальных оболочек для конусов функций со свойствами монотонности методом нестягивающих операторов при различных отношениях порядка. Получена двусторонняя оценка K- функционала Петре для пары, состоящей из пространства Морри и пространства Соболева-Морри через модуль непрерывности надлежащего порядка для пространств Морри, с помощью которой дано описание интерполяционного пространства (действительный метод) для этой пары пространств. Завершена работа над первым вариантом книги по теории операторов в пространствах типа Морри (соавтор В.С. Гулиев, член-корреспондент Национальной Академии наук Азербайджана). Были получены результаты, обобщающие известную теорему о спектральной устойчивости при возмущении области определения оператора, и рассмотрены примеры применения этих результатов. Установлена теорема вложения весового пространства Соболева на произвольной нерегулярной области из некоторого двухпараметрического семейства областей в весовое пространство функций нулевой гладкости типа пространств Лизоркина. Нулевая гладкость функций классифицирована с помощью поведения локальных приближений функции многочленами, измеряемыми в интегральной метрике. Семейство нерегулярных областей, для которых справедливо данное вложение, расширено сравнительно с рассмотренным в 2017 году. Весовые функции эквивалентны вблизи границы области положительным степеням расстояния до границы. Получены необходимые условия выполнения анизотропных мультипликативных неравенств типа Гальярдо-Ниренберга областях с условием гибкого $\sigma$-конуса, причём в зависимости не только от параметра $\sigma$, но и от геометрических свойств самого гибкого $\sigma$ конуса. Рассмотрен в том числе анизотропный случай. Для областей с условием гибкого конуса показана оптимальность полученных результатов. Построено понятие касательного функционального пространства в точке к данному функциональному пространству. Доказано, что касательное функциональное пространство в заданной точке к пространству Бесова переменной гладкости является пространством Бесова постоянной (обобщенной) гладкости. Найдены достаточные условия для существования разбиения вытянутой матрицы на две подматрицы с экстремально малыми $(2,1)$-нормами, получено обобщение теоремы Кашина на случай почти ортогональной матрицы. Рассмотрены пространства с несимметричной полунормой, порожденной квазишаром. Доказана равномерная непрерывность по Хаусдорфу пересечения двух многозначных отображений, значения одного из которых сильно выпуклы относительно квазишара, а значения другого – слабо выпуклы относительно квазишара.

 

Публикации

1. Бесов О.В. Embeddings of Spaces of Functions of Positive Smoothness on Irregular Domains in Lebesgue Spaces Mathematical Notes, V. 103, № 3, P. 348-356 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S0001434618030021

2. Бокаев Н.А., Гольдман М.Л., Каршыгина Г.Ж. Cones of Functions with Monotonicity Conditions for generalized Bessel and Riesz potentials Mathematical Notes, Vol. 104, No. 3, pp. 348 – 363., 2018 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S0001434618090043

3. Буренков В.И. , Хаким Д.И., Накаи Е., Савано Й., Собукава Т., Тарарыкова Т.В. Complex interpolation of the predual of Morrey spaces over measure spaces Georgian Mathematical Journal, - (год публикации - 2019)

4. Прохоров Д.В., Степанов В.Д., Ушакова Е.П. Spaces Associated with Weighted Sobolev Spaces on the Real Line Doklady Mathematics, , 98, 1, 373–376 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S1064562418050228

5. Степанов В.Д., Ушакова Е.П. Hardy-Steklov Operators and Duality Principle in Weighted Sobolev Spaces of the First Order Doklady Mathematics, , 97, 3, 232–235 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S1064562418030092

6. Степанов В.Д., Ушакова Е.П. Операторы Харди–Стеклова и принцип двойственности в весовых пространствах Соболева первого порядка на действительной оси Математические заметки, , 105, 1, 108–122 (год публикации - 2019) https://doi.org/10.4213/mzm11936

7. Степанов В.Д., Шамбилова Г.Э Reduction of weighted bilinear inequalities with integration operators on the cone of nondecreasing functions Siberian Mathematical Journal, -, 59, 3, 505-522 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134.S0037446618030047

8. Прохоров Д.В., Степанов В.Д., Ушакова Е.П. Hardy–Steklov Integral Operators: Part I Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics, , 300, 2 Supplement, 1–112 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S008154381803001X

9. Прохоров Д.В., Степанов В.Д., Ушакова Е.П. Hardy–Steklov Integral Operators: Part II Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics, , 302, 1 Supplement, 1-63 (год публикации - 2018) https://doi.org/10.1134/S0081543818070015


Возможность практического использования результатов
не указано