遅延時間がネットワークダイナミクスに誘発させる安定化・多様化の基礎と革新的応用
| Project/Area Number |
23K21705
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| Project/Area Number (Other) |
21H03513 (2021-2023)
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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| Allocation Type | Multi-year Fund (2024)
Single-year Grants (2021-2023) |
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| Section | 一般 |
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| Review Section |
Basic Section 61040:Soft computing-related
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| Research Institution | Osaka Metropolitan University (2022-2024)
Osaka Prefecture University (2021) |
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Principal Investigator |
小西 啓治 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 教授 (90259911)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
大谷 真弘 奈良工業高等専門学校, 電気工学科, 准教授 (10353301)
原 尚之 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (10508386)
吉田 晃基 富山高等専門学校, その他部局等, 助教 (30910442)
杉谷 栄規 大阪公立大学, 大学院工学研究科, 准教授 (40780474)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2024)
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| Budget Amount *help |
¥17,160,000 (Direct Cost: ¥13,200,000、Indirect Cost: ¥3,960,000)
Fiscal Year 2024: ¥2,990,000 (Direct Cost: ¥2,300,000、Indirect Cost: ¥690,000)
Fiscal Year 2023: ¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2022: ¥4,420,000 (Direct Cost: ¥3,400,000、Indirect Cost: ¥1,020,000)
Fiscal Year 2021: ¥5,070,000 (Direct Cost: ¥3,900,000、Indirect Cost: ¥1,170,000)
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| Keywords | 遅延時間 / ダイナミクス / 複雑系 / 制御工学 / ネットワーク |
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| Outline of Research at the Start |
工学分野において，「遅延」は不安定化を誘発する「ネガティブな要因」として扱われてきた．しかし，複雑系科学分野では，サブシステムに安定化を誘発する「ポジティブな要因」として「遅延」が活用されている．一方，今まで注目されていなかったが，遅延は，サブシステムの振舞を多様にする．本研究では，遅延が持つ「安定化」「多様化」の機能を数理的視点で調査する基礎研究と，それらを実社会へ活用することを目指した応用研究を，バランスよく効率的に推進する．
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，ネットワーク内の相互作用に存在する「遅延」が，ネットワーク全体のダイナミクスに与える影響を調査することである．具体的には，遅延がダイナミクスを安定化・多様化する可能性に焦点を絞り，その可能性の数理的な探求のみならず，この可能性を最大限活かす応用にも取り組む．2022年度の具体的な成果は以下の通りである．
【1.遅延結合発振器ネットワーク】固有周期が同一の発振器を，遅延が伴う相互作用で結合すると，結合された全ての発振器の振動は停止することがある．これを「振動停止現象」と呼ぶ．この振動停止現象について，次のような成果を得た．振動停止を対象とした従来の膨大な研究の大半は，「相互作用に方向性は無い」，「遅延は同一」という前提で実施されていたが，これらの前提を崩しても，ある条件が満足されていれば，振動停止現象の安定性が簡単に解析できることを明らかにした．
【2.感染症ダイナミクス】 2020年に始まったCOVID-19の感染拡大から3年が過ぎようとしている．感染拡大の報道に触れた人々の行動変容は，「感染→発症→検査→隔離/治療→報道」の後に実行される．感染から行動変容までの「遅延」を考慮に入れた「感染ダイナミクス」を調査した．具体的には，１つの地域を１つの感染ダイナミクスで記述し，複数の地域間の接触を適切に設定すると，全地域の感染者数の増減が平準化できる可能性を見出すことができつつある．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，急な大学統合に起因する公務(事務作業)の爆発的な増大や，担った大学の管理運営業務により，研究に充てる時間が大幅に削減され，当初の期待より発表件数は少なくなったが，発表に向けた実質的な研究の進展はあったため，「おおむね順調に進展した」と判断した．特に，上記で記載していない未発表な成果が複数あり，現在は，その発表準備を開始しているところである．
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| Strategy for Future Research Activity |
本年度は，研究発表に力点を置かず，地味だが実質的な研究の進展に努めた．今後は，公務や管理運営業務が定常状態に落ち着くと期待できるため，研究に充てる時間を増やし，分担者との情報共有を活発に実施したい．これらにより，研究はより進展し，発表件数も増えると期待される．
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Report
(2 results)
Research Products
(8 results)
