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情報数理と統計力学の融合的アプローチによる自己組織化臨界現象の統一論的研究

研究課題

研究課題/領域番号 13650062
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 工学基礎
研究機関千葉大学

研究代表者

松葉 育雄  千葉大学, 工学部, 教授 (30251177)

研究分担者 須鎗 弘樹  千葉大学, 工学部, 助教授 (70246685)
腰越 秀之  千葉大学, 工学部, 助教授 (70110294)
河原田 秀夫  流通経済大学, 流通情報学部, 教授 (90010793)
水藤 寛  岡山大学, 環境理工学部, 助教授 (10302530)
研究期間 (年度) 2001 – 2003
研究課題ステータス 完了 (2003年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2003年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2002年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2001年度: 1,700千円 (直接経費: 1,700千円)
キーワード自己組織化 / フラクタル / 自己相似性 / ニューラルネットワーク / くりこみ群手法
研究概要

従来の研究から,ミクロな支配法則に基づいてエネルギー等の保存則が成立すればべき関数で表されるマクロな物理量が現れることが明らかにされてきた.しかし,散逸系はもちろん社会現象のように明確な保存則が存在しない場合にも,情報論的立場から自己組織化臨界現象の説明は可能である.本研究の目的は,統一的な手法の確立を目指してくりこみ群手法,フラクタル手法等の利用して,なぜミクロな法則が異なるにもかかわらず,マクロな状態で自己相似現象が現れるのかその理由を明らかにすることである.特に,従来は静的な挙動が注目されていたが動的な特徴を含んだ形で拡張する.以上の目的のため,最終年度の平成15年度は地震モデル,都市成長モデル,脳波研究のためのニューラルネットワークモデルなど具体的な対象を取り上げ,自己相似現象の研究に取り組み,研究のまとめを行った.理論的な観点からは,経済時系列データの示す特徴的なべきに依存するレヴィ分布に複雑系の研究では始めて導入する情報論的な立場から研究し,ガウス分布と異なる特異なべき分布の発生メカニズムを追求した.さらに,脳波の自己相似現象を解析するため,ニューラルネットワークモデルを導入し,くりこみ群手法およびフラクタル手法により自己相似解を求め,自己相似現象の理論研究を行った.次に数値実験的な立場からは,個別現象として取り上げた地震研究のためのセルラオートマタモデル,脳波研究のためのニューラルネットウークモデルなどに関して研究した.最後に研究の締めくくりとして,研究成果を国際論文ならびに国際会議で発表した.

報告書

(4件)
  • 2003 実績報告書   研究成果報告書概要
  • 2002 実績報告書
  • 2001 実績報告書
  • 研究成果

    (34件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (34件)

  • [文献書誌] 神谷良信, 須鎗弘樹, 松葉育雄: "ニューラルネットワークモデルの粗視化による脳波の1/fスペクトルの導出"電子情報通信学会論文誌. J84-A. 1148-1156 (2001)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuba: "Generalized Information Criterion for Linear and Nonlinear Processes"Int.J.Bifurcation and Chaos. 12. 389-395 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuba: "Renormalization group approach to earthquake scaling"Chaos, Solitons & Fractals. 13. 1281-1294 (2002)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuba, M.Namatame: "Scaling Behavior in Urban Development Process of Tokyo City and Hierarchical Dynamical Structure"Chaos, Solitons & Fractals. 16. 151-165 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuba, H.Takahashi: "Generalized Entropy Approach to Stable Levy Distributions with Financial Application"Physica A. 319. 458-468 (2003)

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      「研究成果報告書概要(和文)」より
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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kamitani, I.Matsuba: "Self-similar Characteristics of Neural Networks based on Fokker-Planck Equation"Chaos, Solitons & Fractals. 20. 329-335 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] 生田目将慎, 松葉育雄: "都市成長のセルラオートマタモデルとフラクタル解析"日本応用数理学会論文誌. 13. 461-469 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuba, Y.Mukuta: "Scaling in Bucking of Long Columns"Chaos, Solitons & Fractals. 20. 451-454 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kamitani, H.Suyari, I.Matsuba: "Derivation of I/f fluctuation by means of spatial coarse-graining method for neural network model"The transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers (in Japanese). vol.J84-A. 1148-1156 (2001)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuba: "Generalized Information Criterion for Linear and Nonlinear Processes"Int.J.Bifurcation and Chaos. Vol.12. 389-395 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuba: "Renormalization group approach to earthquake scaling"Chaos, Solitons & Fractals. Vol.13. 1281-1294 (2002)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuba, M.Namatame: "Scaling Behavior in Urban Development Process of Tokyo City and Hierarchical Dynamical Structure"Chaos, Solitons & Fractals. Vol.16. 151-165 (2003)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuba, H.Takahashi: "Generalized Entropy Approach to Stable Levy Distributions with Financial Application"Physica A. Vol.319. 458-468 (2003)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Y.Kamitani, I.Matsuba: "Self-similar Characteristics of Neural Networks based on Fokker-Planck Equation"Chaos, Solitons & Fractals. Vol.20. 329-335 (2004)

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      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] M.Namatame, I.Matsuba: "Cellular Automata Model of Urban Growth and Fractal Analysis"The Japan Society for Industrial and Applied Mathematics (in Japanese). Vol.13. 461-469 (2003)

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    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] I.Matsuba, Y.Mukuta: "Scaling in Bucking of Long Columns"Chaos, Solitons & Fractals. Vol.20. 451-454 (2004)

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      「研究成果報告書概要(欧文)」より
    • 関連する報告書
      2003 研究成果報告書概要
  • [文献書誌] Ikuo Matsuba, Masanori Namatame: "Scaling Behavior in Urban Development Process of Tokyo City and Hierarchical Dynamical Structure."Chaos, Solitons & Fractals. 16. 151-165 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ikuo Matsuba, Hiroshi Takahashi: "Generalized Entropy Approach to Stable Levy Distributions with Financial Application."Physica A. 319. 458-468 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Yoshinobu Kamitani, Ikuo Matsuba: "Self-similar Characteristics of Neural Networks based on Fokker-Planck Equation."Chaos, Solitons & Fractals. 20. 329-335 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 生田目将慎, 松葉育雄: "都市成長のセルラオートマタモデルとフラクタル解析"日本応用数理学会論文誌. 13. 461-469 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] Ikuo Matsuba, Yoshiaki Mukuta: "Scaling in Bucking of Long Columns."Chaos, Solitons & Fractals. 20. 451-454 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] I.Matsuba, H.Takahashi, S.Wakasa: "Stochastically Equivalent Dynamical System Approach To Nonlinear Deterministic Prediction."HIS'03. 14-17 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] I.Matsuba, M.Namatame: "Scaling Behavior in Urban Development Process of Tokyo City and Hierarchical Dynamical Structure"Chaos, Solitons & Fractals. Vol.16. 151-165 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] I.Matsuba, H.Takahashi: "Generalized Entropy Approach to Stable Levy Distributions with Financial Application"Physica A. Vol.319. 458-468 (2003)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 高橋弘志, 大町美歩, 松葉育雄: "一般化エントロピーを用いた様々な経済時系列のレヴィ分布に関する検討"電子情報通信学会 基礎・境界システムソサエテイ大会講演論文集. A-2-9. 54 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 生田目将慎, 松葉育雄: "人口密度を考慮に入れた都市成長のセルラオートマタモデルとスケーリング解析"電子情報通信学会 基礎・境界システムソサエテイ大会講演論文集. A-2-21. 66 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 神谷良信, 松葉育雄: "Fokker-Planck方程式による神経回路網の1/fスペクトル特性の解析"電子情報通信学会非線形問題研究会 電子情報通信学会技術研究報告. vol.102 no.181. 1-5 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] 椋田好哲, 松葉育雄: "スプリングブロックモデルにおける動的な状態遷移"電子情報通信学会非線形問題研究会 電子情報通信学会技術研究報告. vol.102 no.298. 87-92 (2002)

    • 関連する報告書
      2002 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kamitani, H.Suyari, I.Matsuba: "1/f fluctuation derived from the coarse-graining method for a neural network model"Proceedings of Inter. Joint Conference on Neural Information Processing(ICONIP2000). (2000)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kamitani, I.Matsuba: "Non-linear model that exhibits 1/f spectra"Proceedings of International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications. 1. 31-34 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] Y.Kamitani, I.Matsuba: "Neural Networks in three dimensions displaying 1/f spectra"Proceedings of Inter. Joint Conference on Neural Information Processing (ICONIP2001). 2. 627-631 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 神谷良信, 須鎗弘樹, 松葉育雄: "ニューラルネットワークモデルの粗視化による脳波の1/fスペクトルの導出"電子情報通信学会論文誌. J84-A,No.9. 1148-1156 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] I.Matsuba: "Renormalization group approach to earthquake scaling"Chaos, Solitons & Fractal. 13/6. 1281-1294 (2002)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書
  • [文献書誌] 神谷良信, 松葉育雄: "しきい値作用を持つ相互作用系の自己組織化とスケーリング特性"電子情報通信学会ニューロコンピューティング研究会, 電子情報通信学会技術研究報告. 25-31 (2001)

    • 関連する報告書
      2001 実績報告書

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公開日: 2001-04-01   更新日: 2016-04-21  

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