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2021 Fiscal Year Annual Research Report

力学系:理論と応用の新展開

Research Project

Project/Area Number 18H03671
Research InstitutionKyoto University

Principal Investigator

國府 寛司  京都大学, 理学研究科, 教授 (50202057)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 角 大輝  京都大学, 人間・環境学研究科, 教授 (40313324)
荒井 迅  中部大学, 創発学術院, 教授 (80362432)
Project Period (FY) 2018-04-01 – 2023-03-31
Keywords力学系 / 分岐 / 大域的構造 / ランダム / 時系列
Outline of Annual Research Achievements

研究計画に従い,2020年度から2022年度(2020年度の繰越分と事故繰越分)に行った研究は以下のとおりである:
課題(LDF=Large Degrees of Freedom systems)では、國府は海外共同研究者 K. Mischaikow らとswitching system と呼ばれる区分的線型の結合ODE系のダイナミクスの研究について論文を刊行した。分担者の荒井は、高次元力学系の構造を位相力学系と複素力学系の双方の視点から解析する研究を進めた。また応用研究として霊長類の社会的行動に関する研究に参画し、社会ネットワーク解析について貢献した。
課題(RSV=Random and Set-Valued dynamical systems)では分担者の角は、ランダム複素力学系と非自励系反復関数系を研究した。ランダム複素力学系では、複素2次元の良い性質を持つ多項式写像や多項式自己同型のランダム力学系を研究した。また、特定研究員の渡邉と共に、独立同分布とは限らない、マルコフ的ランダム力学系の基礎理論を構築し、その安定性などについて考察し、論文として刊行した。
課題(HPS=Hybrid and Piecewise Smooth systems)では、國府は岡本耕太・青井伸也らと共同で歩行・走行遷移に関係するハイブリッド力学系の分岐のフラクタル構造についての解析を行って、それを論文として刊行した。
課題(DTD=Dynamical Time-series and Data)では、國府は大学院生の原誠人と共同で、リザバー計算によるカオス的力学系の学習機構について数値的および数学的研究を行い、リザバー計算が学習対象の力学系の学習データに含まれない相空間構造や分岐の情報までも復元することを数値的に見出し、その数学的機構について論じた論文を刊行した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2020年初に始まったコロナ禍で、2020年度に予定していた研究打合せと成果発表のための海外渡航や外国人共同研究者の招へいができなくなり、研究費の繰越が不可避となった。また、それ以後2年以上にわたり直近まで続くコロナ感染拡大の影響で、特に2020年度は研究計画の大幅な練り直しを余儀なくされ、その影響は今に及んでいる。 そのような困難下でも、海外研究者との研究連絡や国際研究集会での成果発表はオンラインでの実施が普及し、また研究の遅れを取り戻すために特定研究員や技術補佐員の雇用を行なっている。その結果、当初の研究計画は2年の遅れを経て概ね実施できたと考えている。

Strategy for Future Research Activity

新型コロナウィルス感染症の5類移行を受けて、研究者の招へいや海外渡航も含めた研究活動の平常化ができると期待されるので、それを踏まえて、それぞれの課題について、研究分担者とも緊密に協力しつつ、研究計画に沿って積極的に研究を進める。

  • Research Products

    (16 results)

All 2023 2022 2021

All Journal Article (7 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results,  Peer Reviewed: 7 results,  Open Access: 3 results) Presentation (9 results) (of which Int'l Joint Research: 8 results,  Invited: 8 results)

  • [Journal Article] Macaque progressions: passing order during single-file movements reflects the social structure of a wild stump-tailed macaque group2023

    • Author(s)
      Toyoda Aru、Maruhashi Tamaki、Malaivijitnond Suchinda、Matsudaira Kazunari、Arai Zin、Matsuda Ikki、Koda Hiroki
    • Journal Title

      Primates

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s10329-023-01055-y

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Learning Dynamics by Reservoir Computing2022

    • Author(s)
      Hara Masato、Kokubu Hiroshi
    • Journal Title

      Journal of Dynamics and Differential Equations

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1007/s10884-022-10159-w

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Contribution of Phase Resetting to Statistical Persistence in Stride Intervals: A Modeling Study2022

    • Author(s)
      Okamoto Kota、Obayashi Ippei、Kokubu Hiroshi、Senda Kei、Tsuchiya Kazuo、Aoi Shinya
    • Journal Title

      Frontiers in Neural Circuits

      Volume: 16 Pages: -

    • DOI

      10.3389/fncir.2022.836121

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Non-i.i.d. random holomorphic dynamical systems and the generic dichotomy2022

    • Author(s)
      Sumi Hiroki、Watanabe Takayuki
    • Journal Title

      Nonlinearity

      Volume: 35 Pages: 1857~1875

    • DOI

      10.1088/1361-6544/ac4a89

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Equilibria and their Stability in Networks with Steep Sigmoidal Nonlinearities2021

    • Author(s)
      Duncan William、Gedeon Tomas、Kokubu Hiroshi、Mischaikow Konstantin、Oka Hiroe
    • Journal Title

      SIAM Journal on Applied Dynamical Systems

      Volume: 20 Pages: 2108~2141

    • DOI

      10.1137/21M1398331

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Negativity of Lyapunov Exponents and Convergence of Generic Random Polynomial Dynamical Systems and Random Relaxed Newton’s Methods2021

    • Author(s)
      Sumi Hiroki
    • Journal Title

      Communications in Mathematical Physics

      Volume: 384 Pages: 1513~1583

    • DOI

      10.1007/s00220-021-04070-6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Uniformly perfect and hereditarily non uniformly perfect analytic and conformal non-autonomous attractor sets2021

    • Author(s)
      Comerford Mark、Falk Kurt、Stankewitz Rich、Sumi Hiroki
    • Journal Title

      Dynamical Systems

      Volume: 36 Pages: 631~655

    • DOI

      10.1080/14689367.2021.1975262

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Presentation] On the disconnectedness of the Julia set of the Henon map2023

    • Author(s)
      Zin Arai
    • Organizer
      Atelier franco-japonais sur Real and Complex Dynamics of Henon’s map
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] The Conley index and the topological dimension of hyperbolic Julia sets2023

    • Author(s)
      Zin Arai
    • Organizer
      Ergodic Theory, Dyamical Systems, and Climate Sciences
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Two new ideas for dynamical time-series analysis2022

    • Author(s)
      Hiroshi Kokubu
    • Organizer
      AIHARA MS Symposium (オンライン開催)
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 力学系に関する最近のいくつかの動向:応用研究の視点から2022

    • Author(s)
      國府寛司
    • Organizer
      西浦廉政先生古希記念研究会 ー21世紀応用数学の現在と未来ー
    • Invited
  • [Presentation] Random Dynamical Systems of Regular Polynomial Maps on $\Bbb{C}^{2}$2022

    • Author(s)
      Hiroki Sumi
    • Organizer
      Dynamical systems and systems of equations
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Random Dynamical Systems of Regular Polynomial Maps on $\Bbb{C}^{2}$2022

    • Author(s)
      Hiroki Sumi
    • Organizer
      he 7th International Conference on Random Dynamical Systems
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Learning dynamics by Reservoir Computing: The case of the logistic maps2021

    • Author(s)
      Hiroshi Kokubu
    • Organizer
      Machine Learning and Dynamical Systems
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Moduli of stability on the first bifurcation curve of the Henon map2021

    • Author(s)
      Zin Arai
    • Organizer
      RIMS Symposium Recent Developments in Dynamical Systems and their Application
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Random Dynamical Systems of Regular Polynomial Maps on $\Bbb{C}^{2}$2021

    • Author(s)
      Hiroki Sumi
    • Organizer
      Dynamics of (Semi-)Group Actions
    • Int'l Joint Research / Invited

URL: 

Published: 2023-12-25  

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