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動的システムの分岐過程への数値誤差の依存性解析と新規解適合スキームの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15K04751
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計算科学
研究機関金沢大学

研究代表者

畑上 到  金沢大学, 電子情報学系, 教授 (50218476)

研究分担者 長山 雅晴  北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (20314289)
税所 康正  広島大学, 工学研究科, 准教授 (70195973)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2017年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2016年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2015年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
キーワードrandomness / reaction-diffusion eq. / FitzHugh-Nagumo eq. / stability / van der Pol model / ランダムネス / 反応拡散方程式 / フィッツフーー南雲モデル / 安定度評価 / ファンデルポール方程式 / 安定度 / 不均一空間的解パターン / フィッツフー-南雲モデル / 安定性
研究成果の概要

本研究では,反応拡散方程式系のフィッツフーー南雲モデルや拡張したファンデルポール方程式をモデルに,分岐点近傍に複数の定常解が共存する場合に,かなり大きなランダムなノイズを加えながら安定状態を空間的に同時に与える新規の初期条件作成スキームを開発することにより,複数の安定解が空間内で不均一に共存する安定構造を持つ解(d-LCBS)を効率的に求めることができた.さらに,共存する安定な複数の解パターン間の遷移過程において,それらの相対的な安定度について,付加したランダムネスの大きさで評価した.また不均一解パターンの界面の安定性に対してランダムなノイズが影響を与えていることがわかった.

報告書

(4件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 2015

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 2件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 5件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Study on Change of Stability Levels of Coexisting Multiple Solutions in Nonlinear PDE System2017

    • 著者名/発表者名
      I.Hataue
    • 雑誌名

      Information

      巻: 20 ページ: 5499-5508

    • NAID

      40021439650

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dependence of Asymptotic Solutions of 2-D Fitz-Hugh Nagumo Model Dependence of Asymptotic Solutions of 2-D Fitz-Hugh Nagumo Model2017

    • 著者名/発表者名
      I. Hataue
    • 雑誌名

      Information

      巻: 20

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On Immovable Boundary between Coexisting Solutions and Synchronization in a Reaction Diffusion System2016

    • 著者名/発表者名
      I. Hataue
    • 雑誌名

      J. Phys. Soc. Japan

      巻: 85 号: 7 ページ: 074005-074005

    • DOI

      10.7566/jpsj.85.074005

    • NAID

      40020880790

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Bifurcation phenomena of two self-propelled camphor disks on an annular field depending on system length2015

    • 著者名/発表者名
      K. Nishi, T. Ueda, M. Yoshii, Y. S. Ikura, H. Nishimori, S. Nakata and M. Nagayama
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 92 号: 2 ページ: 022910-022910

    • DOI

      10.1103/physreve.92.022910

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Model for calcium-mediated reduction of structural fluctuations in epidermis2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Kobayashi, H. Kitahata, and M. Nagayama
    • 雑誌名

      Phys.Rev.E

      巻: 92 号: 2 ページ: 022709-022709

    • DOI

      10.1103/physreve.92.022709

    • NAID

      120005661446

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 2次元 FitzHugh-Nagumo モデルにおける空間的に共存する動的パターンの遷移過程について2018

    • 著者名/発表者名
      畑上到
    • 学会等名
      日本応用数理学会 環瀬戸内応用数理研究部会第21回シンポジウム
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] On a probabilistic problem appearing in radiation biology2017

    • 著者名/発表者名
      Y. Saisho
    • 学会等名
      Workshop on Applied Analysis and Probability
    • 発表場所
      國立臺灣大學數學系(台湾/台北)
    • 年月日
      2017-03-21
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Dependence of numerical solutions of nonlinear PDE on forcibly added randomness2017

    • 著者名/発表者名
      I.Hataue
    • 学会等名
      The 3rd International Conference on Fuzzy Systems and Data Mining
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 複数の解が共存する非線型偏微分方程式系の空間構造へのランダムノイズの影響2017

    • 著者名/発表者名
      畑上到
    • 学会等名
      第64回理論応用力学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] チッチゼミの孵化生態について2017

    • 著者名/発表者名
      税所康正
    • 学会等名
      日本昆虫学会第77回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] OHラジカルの収量(G値)のLET依存性に関する数理モデル2017

    • 著者名/発表者名
      税所康正,伊藤敦
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第60回大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] DNA 二重鎖切断の LET 依存性についての数学モデルの構築2016

    • 著者名/発表者名
      税所 康正,伊藤 敦
    • 学会等名
      日本放射線影響学会第59回大会
    • 発表場所
      JMSアステールプラザ(広島市)
    • 年月日
      2016-10-26
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] FitzHugh-Nagumo モデルにおける共存する解が接触する境界の挙動について2016

    • 著者名/発表者名
      畑上到
    • 学会等名
      応用数理学会2016年度年会
    • 発表場所
      北九州国際会議場(北九州市)
    • 年月日
      2016-09-12
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Mathmatical modeling for the barrier function of the stratum corneum2016

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Nagaya
    • 学会等名
      2016 NCTS Workshop on Applied Mathematics at Tainan
    • 発表場所
      Tainan(National University of Tainan)
    • 年月日
      2016-03-28
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] セミの羽化日の分散が交尾率に与える影響について2016

    • 著者名/発表者名
      税所康正
    • 学会等名
      日本昆虫学会・日 本応用動物昆虫学会合同大会
    • 発表場所
      大阪府立大学
    • 年月日
      2016-03-26
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] The collective motion of camphor papers in an annular water channel2015

    • 著者名/発表者名
      Masaharu Nagayama, Ken Wakai, Kei Nishi, Yasuaki Kobayashi, Yumihiko Ikura, Satoshi Nakata
    • 学会等名
      ICIAM 2015
    • 発表場所
      Beijing (China)
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Mathematical Model Describing the Dose and LET De- pendence of the Generation of DNA Damages by Radiation2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Saisho and A. Ito
    • 学会等名
      15th International Congress of Radiation Research (ICRR2015)
    • 発表場所
      京都(Kyoto In- ternational Conference Center)
    • 年月日
      2015-05-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2019-03-29  

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