2015 Fiscal Year Research-status Report
微生物の集団挙動に対する運動論モデリングと階層性の探究
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15KT0110
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
安田 修悟 兵庫県立大学, シミュレーション学研究科, 准教授 (70456797)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
青木 一生 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (10115777) [Withdrawn]
西畑 伸也 東京工業大学, 情報理工学(系)研究科, 教授 (80279299)
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| Project Period (FY) |
2015-07-10 – 2018-03-31
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| Keywords | 計算科学 / 数理科学 / 微生物 / マルチスケール |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，走化性バクテリアの集団挙動について，その物理的，数理的な階層構造を明らかにすることを目的にしている．走化性バクテリアの集団挙動を記述する運動論モデル（走化性運動論モデル）を基に，シミュレーション技術の開発と数理的・数値的な解析を行う．具体的には，走化性運動論モデルに基づくモンテカルロシミュレーションの開発，運動論モデルと連続体モデルの数理的階層構造についての理論解析，そしてシミュレーションと理論解析の比較を通して走化性バクテリアの集団挙動における物理的な階層構造を明らかにしていく．また，本研究では，代表者は数理生物学を専門とする応用数学者，特にこの分野の研究が進んでいるフランスの応用数学者らとの共同研究を活発に行う．
平成２８年度は，以下の項目の研究において成果があった．（１）走化性運動論モデルのモンテカルロシミュレーション技術の基礎開発．（２）バクテリアの走化性と分裂を考慮した際に起こる密度進行波についての数理解析．（３）フランスの応用数学者との共同研究の推進．シミュレーション技術の開発においては，粒子法を採用することで今後のより複雑な問題に適用することを可能とした．バクテリア進行波の数理解析は，フランスの応用数学者との共同研究として進められており，波の形成における安定性問題の予備的な解析結果を得ている．また，代表者は９月にパリ第６大学のジャック＝ルイ・リオンス研究所のPerthame教授を訪問し２週間の滞在研究を行っており，その際に，平成２８年９月から同研究所で長期研究滞在をする計画についても話し合った．研究成果発表は，国内学会発表が１件，国内の国際会議での発表が１件ある．これらの研究実績は，平成２８年度以降の研究をさらに加速的に推進させるための基礎を築くことができたという点で重要な意義がある．
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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
研究実績の欄に記載の通り，平成２７年度は，シミュレーション技術の基礎開発とバクテリア進行波の数理解析，およびフランスの応用数学者との共同研究において重要な成果があった．また，これらの成果をもとに，平成２８年度は代表者がパリ第６大学のジャック＝ルイ・リオンス研究所で長期研究滞在を実施する計画が進められており，今後の加速的な研究推進につながる重要な基礎を築くことができた．一方で，研究成果の論文発表はまだ出来ておらず，今後の課題として残されている．
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| Strategy for Future Research Activity |
代表者は，平成２８年９月よりパリ第６大学のジャック＝ルイ・リオンス研究所で長期研究滞在を実施する予定であり，研究課題を加速的に推進させるとともに，欧州の応用数学者との連携をより一層深めていく．また，研究当初の研究分担者の一人が定年退職を迎えたことを機に台湾に異動となったが，引き続き本研究には積極的に関わっていくことができ，研究計画自体の大きな変更の必要はなく，当初の研究計画に従って研究を推進していく．
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| Causes of Carryover |
当初は大規模計算データの保存用にデータサーバの購入を計画していたが，計算機の陳腐化を考慮してデータサーバは必要性が高いときに最新のものを購入する方針に変更し，平成27年度は，別の資金で購入したものを共用することでサーバの設定などの手間も省くことができ，効率よく活用した．また，平成27年度の途中に，平成28年度9月からパリに長期研究滞在する見通しが立ったため，平成27年度に実施予定であった海外出張旅費を平成28年度9月からの長期研究滞在にあてることとし，研究実施期間全体を通して有効活用する方針に変更したため．
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| Expenditure Plan for Carryover Budget |
国際共同研究を推進し，加速的に研究課題を進めるために，代表者が共同研究相手国であるフランスに長期研究滞在をする滞在費として活用する．
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Research Products
(6 results)
