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2013 Fiscal Year Final Research Report

Establishment of Multiscale Analysis for Daily Nonlinear Phenomena and its Application

Research Project

  • PDF
Project/Area Number 23540454
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Research Field Mathematical physics/Fundamental condensed matter physics
Research InstitutionKyushu University

Principal Investigator

TAKAMI Toshiya  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 准教授 (10270472)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) FUJISAKI Hiroshi  日本医科大学, 医学部, 准教授 (60573243)
SHIMOKAWA Michiko  福岡工業大学, 工学部, 助教 (80554419)
KOBAYASHI Taizo  九州大学, 情報基盤研究開発センター, 学術研究員 (20467880)
Co-Investigator(Renkei-kenkyūsha) TODA Mikito  奈良女子大学, 理学部, 准教授 (70197896)
TAKAHASHI Kin'ya  九州工業大学, 情報工学研究院, 教授 (70188001)
Project Period (FY) 2011 – 2013
Keywords非平衡・非線形物理学 / マルチスケール解析
Research Abstract

We have experimentally studied daily nonlinear phenomena over the whole period of this research in order to simulate those phenomena on computer and to clarify the mechanism. In particular, we have found that the initial pattern formation of coffee fractals on milk is explained by viscous fingering. Since we have tried to analyze those phenomena 'as is', it is required to develop multiscale approach. In the field of the multiscale analysis, we showed efficiency of the multiscale method for time-direction, which leads to the next study on the multiscale analysis of nonlinear phenomena.

  • Research Products

    (36 results)

All 2014 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (10 results) (of which Peer Reviewed: 10 results) Presentation (25 results) (of which Invited: 1 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] Wavelength analysis of interface between two miscible solutions observed in formation of fractal pattern2014

    • Author(s)
      M. Shimokawa and T. Takami
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn

      Volume: 83 Pages: 044001

    • DOI

      10.7566/JPSJ.83.044001

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An efficient pipelined implementation of spacetime parallel applications2014

    • Author(s)
      T. Takami and D. Fukudome
    • Journal Title

      Adv. Par. Comp

      Volume: 25 Pages: 273-281

    • DOI

      10.3233/978-1-61499-381-0-273

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An identity parareal method for temporal parallel computations2014

    • Author(s)
      T. Takami and D. Fukudome
    • Volume
      8384
    • Pages
      67-75
    • DOI

      10.1007/978-3-642-55224-3_7

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Size distribution of cell pattern observed in gravitational instability2013

    • Author(s)
      M. Shimokawa, H. Kitahata, T. Sakurai
    • Journal Title

      Phys. Rev

      Volume: E87 Pages: 012903

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.87.012903

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multiscale enhanced path sampling based on the Onsager-Machlup action : Application to a model polymer2013

    • Author(s)
      H. Fujisaki, M. Shiga, K. Moritsugu, and A. Kidera
    • Journal Title

      J. Chem. Phys

      Volume: 139 Pages: 054117

    • DOI

      10.1063/1.4817209

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Annihilative fractals formed in Rayleigh-Taylor instability2012

    • Author(s)
      M. Shimokawa and S. Ohta
    • Journal Title

      Fractals

      Volume: 20 Pages: 97-104

    • DOI

      10.1142/S0218348X12500090

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Parareal Acceleration of Matrix Multiplication2012

    • Author(s)
      T. Takami and A. Nishida
    • Journal Title

      Adv. Par. Comp

      Volume: 22 Pages: 437-444

    • DOI

      10.3233/978-1-61499-041-3-437

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Experimental Study on Transition in Fractal Patterns Derived from Vertical Flow2012

    • Author(s)
      M. Shimokawa
    • Journal Title

      J. Phys. Soc. Jpn

      Volume: 81 Pages: 094003

    • DOI

      10.1143/JPSJ.81.094003

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Minimum Free Energy Path of Ligand- Induced Transition in Adenylate Kinase2012

    • Author(s)
      Y. Matsunaga, H. Fujisaki, T. Terada, T. Furuta, K. Moritsugu, and A. Kidera
    • Journal Title

      PLoS Comput. Biol

      Volume: 8 Pages: e1002555

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1002555

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A quantum generalization of intrinsic reaction coordinate using path integral centroid coordinate2012

    • Author(s)
      M. Shiga and H. Fujisaki
    • Journal Title

      J. Chem. Phys

      Volume: 136 Pages: 184103

    • DOI

      10.1063/1.4709723

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 恒等変換による時間並列化法Identity Parareal の性能とバケツリレー通信2014

    • Author(s)
      高見利也, 福留大貴
    • Organizer
      情報処理学会第143回ハイパフォーマンスコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      七尾市, 石川県
    • Year and Date
      20140300
  • [Presentation] 身近な非線形現象からマルチスケール解析へ2014

    • Author(s)
      高見利也, 下川倫子, 藤崎弘士, 小林泰三
    • Organizer
      日本物理学会 第69回年次大会
    • Place of Presentation
      東海大学, 神奈川県
    • Year and Date
      20140300
  • [Presentation] 新しい時間並列化法iParareal とマルチスケール解析2014

    • Author(s)
      高見利也, 福留大貴
    • Organizer
      HPCS2014
    • Place of Presentation
      一橋講堂, 東京
    • Year and Date
      20140100
  • [Presentation] Parareal 法の応用とマルチスケール解析2014

    • Author(s)
      高見利也
    • Organizer
      環瀬戸内応用数理研究部会 第17回シンポジウム
    • Place of Presentation
      愛媛大学
    • Year and Date
      20140100
  • [Presentation] Identity parareal for time evolution problems2013

    • Author(s)
      T. Takami
    • Organizer
      4th AICS Symposium
    • Place of Presentation
      Kobe
    • Year and Date
      20131200
  • [Presentation] 逆DLA過程により形成されるパターンのフラクタル次元の変化2013

    • Author(s)
      高見利也, 下川倫子
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      20130900
  • [Presentation] 重力不安定性による表面パターンの粘度依存性2013

    • Author(s)
      下川倫子, 高見利也
    • Organizer
      日本物理学会2013年秋季大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      20130900
  • [Presentation] Random aggregation models and simulations for coffee fractals on milk2013

    • Author(s)
      T. Takami, M. Shimokawa, H. Fujisaki, and T. Kobayashi
    • Organizer
      STATPHYS25
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20130700
  • [Presentation] Transition between fractal and cell patterns derived from vertical convection2013

    • Author(s)
      M. Shimokawa and T. Takami
    • Organizer
      STATPHYS25
    • Place of Presentation
      Seoul, Korea
    • Year and Date
      20130700
  • [Presentation] Optimal control of nonlinear dynamics : quantum classical correspondence2013

    • Author(s)
      T. Takami and H. Fujisaki
    • Organizer
      33rd DDEU
    • Place of Presentation
      Madrid, Spain
    • Year and Date
      20130600
  • [Presentation] コーヒーフラクタルのDLA 的モデルによる再現と解析2013

    • Author(s)
      高見利也, 下川倫子, 藤崎弘士, 小林泰三
    • Organizer
      第68回日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      広島大学
    • Year and Date
      20130300
  • [Presentation] Size distribution of cell pattern formed in experiment of gravitational instability2012

    • Author(s)
      M. Shimokawa
    • Organizer
      32nd DDEU
    • Place of Presentation
      Gothenburg, Sweden
    • Year and Date
      20120900
  • [Presentation] Particle simulations to create coffee patterns on milk2012

    • Author(s)
      T. Takami, M. Shimokawa, H. Fujisaki, and T. Kobayashi
    • Organizer
      7th DDAP
    • Place of Presentation
      台北, 台湾
    • Year and Date
      20120800
  • [Presentation] 時間方向並列計算とマルチスケール離散化法2012

    • Author(s)
      高見利也
    • Organizer
      研究集会「非線形現象の解析・モデル化・制御」
    • Place of Presentation
      鹿児島大
    • Year and Date
      20120300
  • [Presentation] 粘性流体中を落下する滴の分離と変形2012

    • Author(s)
      下川倫子, 高見利也, 藤崎弘士, 小林泰三
    • Organizer
      第67回日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      20120300
  • [Presentation] 分子階層モデルを使った生体分子の量子ダイナミクスII2012

    • Author(s)
      藤崎弘士, 菊池浩人, 戸田幹人, 高見利也
    • Organizer
      第67回日本物理学会年次大会
    • Place of Presentation
      関西学院大学
    • Year and Date
      20120200
  • [Presentation] 分子動力学計算の時間方向並列化と通信パターン2012

    • Author(s)
      大隈強志, 高見利也, 松野哲也, 青柳睦
    • Organizer
      ハイパフォーマンスコンピューティングと計算科学シンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大
    • Year and Date
      20120100
  • [Presentation] Surface pattern formed in Rayleigh-Taylor instability2011

    • Author(s)
      M. Shimokawa
    • Organizer
      International Symposium on Complex Systems
    • Place of Presentation
      Tokyo
    • Year and Date
      20111200
  • [Presentation] レイリーテーラー不安定性条件下で形成される表面パターン, 地形のダイナミクスとパターンとその境界領域2011

    • Author(s)
      下川倫子
    • Place of Presentation
      九州大学
    • Year and Date
      20111100
  • [Presentation] 時間方向並列化の線形計算への適用可能性2011

    • Author(s)
      高見利也, 西田晃
    • Organizer
      情報処理学会第131回ハイパフォーマンスコンピューティング研究会
    • Place of Presentation
      京都大学
    • Year and Date
      20111000
  • [Presentation] Coffee patterns generated by slow dynamics2011

    • Author(s)
      T. Takami, M. Shimokawa, H. Fujisaki, and T. Kobayashi
    • Organizer
      31st DDEU
    • Place of Presentation
      Oldenburg, Germany
    • Year and Date
      20110900
  • [Presentation] 時空間のマルチスケール離散化法と物理現象2011

    • Author(s)
      高見利也
    • Organizer
      第2回計算統計物理学研究会
    • Place of Presentation
      金沢大
    • Year and Date
      20110900
    • Invited
  • [Presentation] 遅いダイナミクスにより生成される表面パターン2011

    • Author(s)
      高見利也, 下川倫子, 藤崎弘士, 小林泰三
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋の分科会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20110900
  • [Presentation] 分子階層モデルを使った生体分子の量子ダイナミクス2011

    • Author(s)
      藤崎弘士, 菊池浩人, 戸田幹人, 高見利也
    • Organizer
      日本物理学会2011年秋季大会
    • Place of Presentation
      富山大学
    • Year and Date
      20110900
  • [Presentation] ミルク上のコーヒーパターン形成の粒子シミュレーション2011

    • Author(s)
      高見利也, 下川倫子, 藤崎弘士, 小林泰三
    • Organizer
      日本物理学会2012年秋の分科会
    • Place of Presentation
      横浜国立大
    • Year and Date
      20110900
  • [Remarks] ホームページ「身近な非線形現象からマルチスケールへ」

    • URL

      http://dogra.cc.kyushu-u.ac.jp/tkm/study/multiscale

URL: 

Published: 2015-07-16  

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