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2009 Fiscal Year Final Research Report

Formation Mechanism of Growing Random Patterns

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 18340115
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

Allocation TypeSingle-year Grants
Section一般
Research Field Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
Research InstitutionChuo University

Principal Investigator

MATSUSHITA Mitsugu  Chuo University, 理工学部, 教授 (20091746)

Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) KATORI Makoto  中央大学, 理工学部, 教授 (60202016)
TAGUCHI Yoshihiro  中央大学, 理工学部, 教授 (30206932)
MATSUYAMA Touhei  新潟県立大学, 専攻科 食物栄養専攻, 非常勤講師 (00047200)
SUDA Junichiro  佐世保工業高等専門学校, 一般科目, 教授 (40226577)
YAMAZAKI Yoshihiro  早稲田大学, 理工学部, 准教授 (10349227)
Project Period (FY) 2006 – 2009
Keywordsパターン形成 / バクテリア / コロニー / スケーリング / フラクタル / 複雑系 / 対数正規分布
Research Abstract

We have mainly studied three topics on universal structural and statistical properties of random patterns seen in nature and our society. 1. We have established morphological diagrams on how colony patterns of bacterial species Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa change when environmental conditions vary. We have also studied the spatiotemporal change of cell density when periodic colony growth occurs. 2. We have investigated scaling properties, especially self-affinity, of growing interface of random patterns, by taking bacterial colonies and real landscapes as examples. 3. We have laid the foundation that the fundamental statistical aspects seen in complex systems in general are described by lognormal distributions, based on our observations of prefectural and municipal populations, our body height and weight, and so on.

  • Research Products

    (25 results)

All 2010 2009 2008 2007 2006 Other

All Journal Article (9 results) (of which Peer Reviewed: 8 results) Presentation (12 results) Book (3 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Statistical Properties of Height of Japanese Schoolchildren2009

    • Author(s)
      Hiroto Kuninaka, Yu Mitsuhashi, Mitsugu Matsushita
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. Vol.78

      Pages: 125001-1-2

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Pattern Formation of Bacterial Colonies by Escherichia coli2009

    • Author(s)
      Rie Tokita, Takaki Katoh, Yusuke Maeda, Jun-ichi Wakita, Masaki Sano, Tohey Matsuyama, Mitsugu Mastushita
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. Vol.78

      Pages: 074005-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 複雑系の統計性2009

    • Author(s)
      國仲寛人, 松下貢
    • Journal Title

      科学 Vol.79

      Pages: 1146-1155

  • [Journal Article] Why Does Zipf's Law Break Down in Rank-Size Distribution of Cities2008

    • Author(s)
      Hiroto Kuninaka, Mitsugu Matsushita
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. Vol.77

      Pages: 114801-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Swarming of Pseudomonas aeruginosa PAO1 without differentiation into elongated hyperflagellates on hard agar minimal medium2008

    • Author(s)
      Chihiro Takahashi, Takashi Nozawa, Taichiro Tanikawa, Yoji Nakagawa, Jun-ichi Wakita, Mitsugu Matsushita, Tohey Matsuyama
    • Journal Title

      FEMS Microbiology Letters Vol.280

      Pages: 169-175

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Reconstruction and Extension of the Family-Vicsek Scaling Hypothesis for Growing Rough Interfaces2007

    • Author(s)
      Yoshihiro Yamazaki, Kazuaki Saito, Naoki Kobayashi, Tatsuya Ozawa, Mitsugu Matsushita
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. Vol.76

      Pages: 104002-1-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Characteristics of Population Distributions in Municipalities2007

    • Author(s)
      Yo Sasaki, Hiroto Kuninaka, Naoki Kobayashi, Mitsugu Matsushita
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. Vol.76

      Pages: 074801-1-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Statistical Laws for Food Fragmentation by Human Mastication2006

    • Author(s)
      Naoki Kobayashi, Kaoru Kohyama, Yo Sasaki, Mitsugu Matsushita
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn. Vol.75

      Pages: 083001-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fractal Structure and Statistics of Computer-simulated and Real Landforms2006

    • Author(s)
      Yo Sasaki, Naoki Kobayashi, Shunji Ouchi, Mitsugu Matsushita
    • Journal Title

      Phys. Soc. Jpn. Vol.75

      Pages: 074804-1-4

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 大腸菌コロニーの周期的成長パターン(2)2010

    • Author(s)
      吉野哲雄, 江原幸枝, 殿村幸彦, 時田理恵, 加藤高基, 前多祐介, 脇田順一, 佐野雅己, 松山東平, 松下貢
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] 大腸菌コロニーの形態形成における走化性の影響2010

    • Author(s)
      江原幸枝, 吉野哲雄, 殿村幸彦, 時田理恵, 加藤高基, 前多祐介, 脇田順一, 松山東平, 佐野雅己, 松下貢
    • Organizer
      日本物理学会第65回年次大会
    • Place of Presentation
      岡山大学
    • Year and Date
      2010-03-20
  • [Presentation] P. mirabilisの同心円状パターン2009

    • Author(s)
      殿村幸彦, 江原幸枝, 吉野哲雄, 脇田順一, 松山東平, 松下貢
    • Organizer
      日本物理学会2009年秋季大会
    • Place of Presentation
      熊本大学
    • Year and Date
      2009-09-26
  • [Presentation] 緑膿菌コロニーのパターン形成2009

    • Author(s)
      小谷野真利子, 脇田順一, 松山東平, 松下貢
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-30
  • [Presentation] 身長及び体重に見られる統計分布の特徴II2009

    • Author(s)
      三橋雄, 國仲寛人, 松下貢
    • Organizer
      日本物理学会第64回年次大会
    • Place of Presentation
      立教大学
    • Year and Date
      2009-03-27
  • [Presentation] アスコルビン酸の結晶成長界面で観られるフラクタル的な衝突について2008

    • Author(s)
      山崎義弘, 戸田昭彦, 松下貢, 脇田順一
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2008-09-20
  • [Presentation] バクテリアコロニーの界面の粗さの定量解析2008

    • Author(s)
      飯島徹也, 國仲寛人, 松下貢
    • Organizer
      日本物理学会2008年秋季大会
    • Place of Presentation
      岩手大学
    • Year and Date
      2008-09-20
  • [Presentation] 大腸菌コロニーのパターン形成(2)2008

    • Author(s)
      時田理恵, 加藤高基, 前多祐介, 脇田順一, 佐野雅己, 松山東平, 松下貢
    • Organizer
      日本物理学会第63回年次大会
    • Place of Presentation
      近畿大学本部キャンパス
    • Year and Date
      2008-03-22
  • [Presentation] B. subtilisディスク状コロニーの微視的観察2007

    • Author(s)
      脇田順一, 松山東平, 松下貢
    • Organizer
      日本物理学会第62回年次大会
    • Place of Presentation
      北海道大学
    • Year and Date
      2007-09-21
  • [Presentation] 市町村別人口に見る人口分布の特徴2007

    • Author(s)
      佐々木陽, 小林奈央樹, 國仲寛人, 松下貢
    • Organizer
      日本物理学会2007年春季大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2007-03-18
  • [Presentation] 成長する界面の粗さに対するスケーリング:Family-Vicsek scalingの拡張・再構築2007

    • Author(s)
      山崎義弘, 小林奈央樹, 斎藤和亮, 小澤達哉, 松下貢
    • Organizer
      日本物理学会2007年春季大会
    • Place of Presentation
      鹿児島大学
    • Year and Date
      2007-03-18
  • [Presentation] 咀嚼による食品破壊の統計則-対数正規分布への再訪2006

    • Author(s)
      小林奈央樹, 神山かおる, 佐々木陽, 松下貢
    • Organizer
      日本食品工学会第7回年次大会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場(エポカルつくば)
    • Year and Date
      2006-08-03
  • [Book] 物理学講義熱力学2009

    • Author(s)
      松下貢
    • Total Pages
      178
    • Publisher
      裳華房
  • [Book] トポロジーデザイニング-新しい幾何学からはじめる物質・材料設計-2009

    • Author(s)
      松下貢
    • Total Pages
      20
    • Publisher
      株)エヌ・ティー・エス
  • [Book] バイオフィルムの基礎と制御2008

    • Author(s)
      松下貢, 松山東平
    • Total Pages
      16-26
    • Publisher
      株)エヌ・ティー・エス
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.phys.chuo-u.ac.jp/labs/matusita/

URL: 

Published: 2011-06-18   Modified: 2016-04-21  

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