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自律機能するネットワーク力学系の設計アルゴリズム開発と自己組織機構の解明

研究課題

研究課題/領域番号 15K05221
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 数理物理・物性基礎
研究機関大阪電気通信大学

研究代表者

柳田 達雄  大阪電気通信大学, 工学部, 教授 (80242262)

研究分担者 青柳 富誌生  京都大学, 情報学研究科, 教授 (90252486)
研究協力者 アレキサンダー ミハイロフ  Fritz-Haber研究所
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
4,680千円 (直接経費: 3,600千円、間接経費: 1,080千円)
2017年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワードネットワーク型力学系 / マルコフ連鎖モンテカルロ法 / カオス / 力学系の設計 / 振動子集団 / 蔵本モデル / 分岐 / パワースペクトラム / カオス力学系 / 非線形数理学 / 同期
研究成果の概要

所与された信号列を生成する力学モデルを設計することは理学的にも工学的応用の観点からも重要な課題である.多様な信号を生成させるため,オン・オフ型の結合網を連続変数に拡張したモデルを設計するため,スタガート・ステップ法を適用した効率的なモンテカルロ法を開発した.この手法を用いてネットワーク型力学系の結合網および結合位相差を設計し,所与された多様な振動成分をもつ信号生成器を構成した.この生成器は,小規模なネットワーク振動子であり,周期的,順周期,非周期と様々な信号が生成できる.このような簡便な振動子で多様な信号列を模倣(生成)することが可能であることを示し,国際研究会や学術雑誌等で成果発表した.

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

    (27件)

すべて 2018 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (9件) (うち査読あり 9件、 オープンアクセス 4件、 謝辞記載あり 3件) 学会発表 (14件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件) 図書 (1件)

  • [国際共同研究] Fritz-Haber-Institut(ドイツ)

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [国際共同研究] Fritz Haber Institute(Germany)

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Fritz Haber Institute(Germany)

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Bayesian estimation of phase dynamics based on partially sampled spikes generated by realistic model neurons2018

    • 著者名/発表者名
      Kento Suzuki,Toshio Aoyagi,Katsunori Kitano
    • 雑誌名

      Frontiers in Computational Neuroscience

      巻: 11 ページ: 116-116

    • DOI

      10.3389/fncom.2017.00116

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A dynamical systems approach for estimating phase interactions between rhythms of different frequencies from experimental data2018

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Onojima,Takahiro Goto,Hiroaki Mizuhara,Toshio Aoyagi
    • 雑誌名

      PLOS Computational Biology

      巻: 14 号: 1 ページ: e1005928-e1005928

    • DOI

      10.1371/journal.pcbi.1005928

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Design of Oscillator Networks for Generating Signal with Prescribed Statistical Property2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Yanagita
    • 雑誌名

      Journal of Physics: Conference Series

      巻: 936 ページ: 012073-012073

    • DOI

      10.1088/1742-6596/936/1/012073

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 鎖状系のエネルギー分配と遅い緩和:Boltzmann-Jeans 則2017

    • 著者名/発表者名
      小西哲郎, 柳田達雄
    • 雑誌名

      日本物理学会誌

      巻: 72 ページ: 782-788

    • NAID

      130007431242

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Optimizing mutual synchronization of rhythmic spatiotemporal patterns in reaction-diffusion systems2017

    • 著者名/発表者名
      Kawamura Yoji、Shirasaka Sho、Yanagita Tatsuo、Nakao Hiroya
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 96 号: 1 ページ: 012224-012236

    • DOI

      10.1103/physreve.96.012224

    • NAID

      120006582616

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Slow relaxation of kinetic energy of a spring-chain model in solvent2016

    • 著者名/発表者名
      Tetsuro Konishi and Tatsuo Yanagita
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Mechanics

      巻: 3 号: 3 ページ: 033201-033223

    • DOI

      10.1088/1742-5468/2016/03/033201

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書 2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Nonstandard transitions in the Kuramoto model: a role of asymmetry in natural frequency distributions2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Terada, Keigo Ito, Toshio Aoyagi and Yoshiyuki Y. Yamaguchi
    • 雑誌名

      Journal of Statistical Mechanics: Theory and Experiment: Theory and Experiment

      巻: 13403 号: 1 ページ: 13403-13403

    • DOI

      10.1088/1742-5468/aa53f6

    • 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] Dynamics of two populations of phase oscilltors with different frequency distributions2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Terada and Toshio Aoyagi
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 94 号: 1 ページ: 012213-012213

    • DOI

      10.1103/physreve.94.012213

    • 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] Learning in neural networks based on a generalized fluctuation theorem2015

    • 著者名/発表者名
      Takashi Hayakawa and Toshio Aoyagi
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 92 号: 5 ページ: 052710-052721

    • DOI

      10.1103/physreve.92.052710

    • NAID

      120005818282

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 擬似的に束縛された鎖状系の緩和現象2018

    • 著者名/発表者名
      柳田達雄,小西哲郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] カオス遍歴時系列データの主成分分析2018

    • 著者名/発表者名
      荒井貴光, 青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会 第73回年次大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 束縛系鎖モデルの局所運動のデザイン2017

    • 著者名/発表者名
      柳田達雄,小西哲郎
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Design of Oscillator Networks for Generating Signal with Prescribed Statistical Property2017

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Yanagita
    • 学会等名
      6th International Conference on Mathematical Modeling in Physical Sciences
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 財の交換モデルにみられる富の分布について2017

    • 著者名/発表者名
      柳田達雄
    • 学会等名
      マクロ経済動学の非線形数理,京都大学数理解析研究所
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 振動子系における相互作用の有無が位相応答曲線の推定に与える影響について2017

    • 著者名/発表者名
      枡井啓貴, 青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会 2017年秋季大会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] Emergence of locally energetic motion in chain-type systems2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Yanagita and Teturo Konishi
    • 学会等名
      Dynamics Days Asia Pacific 9
    • 発表場所
      Hong Kong University of Science and Technology
    • 年月日
      2016-12-14
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Energy concentration and its relaxation to equilibrium in chain-type Hamiltonian systems2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Yanagita and Tetsuro Konishi
    • 学会等名
      Interdisciplinary Applications of Nonlinear Science
    • 発表場所
      Kagoshima University
    • 年月日
      2016-11-03
    • 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] Analysis of coupled phase oscillators with bimodal natural frequency distributions2016

    • 著者名/発表者名
      Yu Terada, Keigo Ito, Yoshiyuki Y. Yamaguchi and Toshio Aoyagi
    • 学会等名
      Interdisciplinary Applications of Nonlinear Science
    • 発表場所
      Kagoshima University
    • 年月日
      2016-11-03
    • 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] 二部グラフ構造を持つ位相振動子型連想記憶モデル2016

    • 著者名/発表者名
      荒井貴光, 青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会 2016年秋季大会
    • 発表場所
      金沢大学角間キャンパス
    • 年月日
      2016-09-13
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 衝突に起因する鎖状分子の運動2016

    • 著者名/発表者名
      柳田達雄,小西哲郎
    • 学会等名
      日本物理学会 第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県,仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] 位相記述が破綻する摂動強度を予測するための基盤的方法2016

    • 著者名/発表者名
      今井貴史, 青柳富誌生
    • 学会等名
      第71回年次大会
    • 発表場所
      東北学院大学(宮城県,仙台市)
    • 年月日
      2016-03-19
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Design of oscillator networks, synchronization and chaos2016

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Yanagita
    • 学会等名
      International Workshop New Frontiers in Nonlinear Sciences
    • 発表場所
      Hotel KANRONOMORI, Niseko, JAPAN
    • 年月日
      2016-03-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Applications of Extended Ensemble Monte Carlo for Dynamical Systems2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuo Yanagita
    • 学会等名
      XXXV Dynamics Days Europe
    • 発表場所
      University of Exeter, England
    • 年月日
      2015-09-06
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [図書] 地形現象のモデリング;第2章「河川~流路形成の計算機実験」2017

    • 著者名/発表者名
      柳田達雄
    • 総ページ数
      288
    • 出版者
      名古屋大学出版会
    • ISBN
      9784815808877
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書

URL: 

公開日: 2015-04-16   更新日: 2022-08-05  

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