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2017 Fiscal Year Annual Research Report

クローン干渉の非平衡統計力学的記述

Research Project

Project/Area Number 16J00178
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

上田 仁彦  東京大学, 総合文化研究科, 特別研究員(PD)

Project Period (FY) 2016-04-22 – 2019-03-31
Keywordsレプリカ対称性の破れ / 軌道の統計力学 / 異常拡散 / 集団遺伝学 / 負性抵抗
Outline of Annual Research Achievements

本年度は時系列統計における異常な時系列を捉える手法の開発として軌道のレプリカ対称性の破れの研究を進めた。申請者はこれまで軌道のレプリカ対称性の破れの生じる状況として、noisy Burgers速度場に駆動される粒子とトラップモデルという二つのモデルを見出してきたが、本年度の研究により、対数相関ポテンシャル中の拡散という第三の状況においても軌道のレプリカ対称性の破れが生じることを見出すことができた。対数相関ポテンシャル系は静力学としてランダムエネルギー模型と同様の熱力学を再現するが、各サイトのポテンシャル間に相関が存在し、ランダムエネルギー模型とは異なる極値統計を示すことが知られている。また、対数相関ポテンシャル系の動力学は二つの劣拡散相の間の転移を示すことが知られてきた。本研究ではこれらの劣拡散相において軌道の重なりの分布を調べ、低温相においては重なり分布が非自明な関数形をとることを数値的に示した。即ち、低温相においてはダイナミクスが少数の安定な軌道に局在する(軌道のレプリカ対称性の破れ)。本成果はJ. Stat. Mech.誌から出版予定である[arXiv:1801.03224]。
また、集団遺伝学モデルにおいて負性抵抗が生じる状況の探索を行った。通常は集団遺伝学モデルにおいて淘汰をかけると適応度は時間とともに増大するが、本研究ではある種の時間変動する適応度地形を考えることにより、淘汰を少しでもかけると適応度が減少してしまう状況をラチェットとの類推により発見することができた。これは昨年度発見した進化の負性微分抵抗よりもさらに過激な現象である。引き続き現実的な設定においてこのような現象が見られないか研究を進めている。

Research Progress Status

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

翌年度、交付申請を辞退するため、記入しない。

  • Research Products

    (6 results)

All 2018 2017

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Replica symmetry breaking in trajectory space for diffusion in logarithmically correlated random potentials2018

    • Author(s)
      Masahiko Ueda
    • Journal Title

      Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment

      Volume: 印刷中 Pages: 印刷中

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Stronger selection can slow down evolution driven by recombination on a smooth fitness landscape2017

    • Author(s)
      Masahiko Ueda, Nobuto Takeuchi, Kunihiko Kaneko
    • Journal Title

      PLoS ONE

      Volume: 12 Pages: e0183120

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0183120

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Stronger selection can slow down evolution driven by recombination on a smooth fitness landscape2018

    • Author(s)
      Masahiko Ueda, Nobuto Takeuchi, Kunihiko Kaneko
    • Organizer
      Evolution of Diversity
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Stronger selection can slow down evolution driven by recombination on a smooth fitness landscape2017

    • Author(s)
      Masahiko Ueda, Nobuto Takeuchi, Kunihiko Kaneko
    • Organizer
      30th Marian Smoluchowski Symposium on Statistical Physics
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] マルチレベルクローン干渉2017

    • Author(s)
      上田仁彦, 金子邦彦
    • Organizer
      日本物理学会2017年秋季大会
  • [Presentation] Stronger selection can slow down evolution driven by recombination on a smooth fitness landscape2017

    • Author(s)
      Masahiko Ueda, Nobuto Takeuchi, Kunihiko Kaneko
    • Organizer
      International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2017
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2018-12-17  

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