| 研究課題/領域番号 |
16H03949
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 研究分野 |
数学基礎・応用数学
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| 研究機関 | 北海道大学 |
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研究代表者 |
長山 雅晴 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (20314289)
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| 研究分担者 |
小俣 正朗 金沢大学, 数物科学系, 教授 (20214223)
北畑 裕之 千葉大学, 大学院理学研究院, 准教授 (20378532)
Ginder Elliott 明治大学, 総合数理学部, 専任准教授 (30648217)
中村 健一 金沢大学, 数物科学系, 准教授 (40293120)
田中 晋平 広島大学, 総合科学研究科, 准教授 (40379897)
中田 聡 広島大学, 理学研究科, 教授 (50217741)
末松 信彦 明治大学, 総合数理学部, 専任准教授 (80542274)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2019年度)
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| 配分額 *注記 |
17,680千円 (直接経費: 13,600千円、間接経費: 4,080千円)
2019年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2018年度: 3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2017年度: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2016年度: 5,200千円 (直接経費: 4,000千円、間接経費: 1,200千円)
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| キーワード | 数理モデリング / 数値シミュレーション / 分機解析 / 集団運動 / 自己組織化 / 計算機援用分岐解析 / 界面科学 / 分岐解析 / 応用数学 / パターン形跡 / 自励往復現象 / 渋滞現象 / 分岐現象 / モデル化 |
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| 研究成果の概要 |
自己駆動系に対する数理モデリングを行い，数理モデルの数理解析を行った．この研究では，実験グループと一体となって自己駆動体が自ら振動する系について振動する仕組みを数理モデリングにより解き明かした．また，複数個の自己駆動体を水面に浮かべたときに生じる集合運動の仕組みについて，毛管現象によって生じるのでなく，水面近くでの水溶液中に含まれる化学物質の濃度勾配に生じることを明らかにした．また，紐状の自己駆動体間の相互作用や自己駆動体形状に依存した相互作用による運動について数理モデリングと理論解析によって，その仕組みを明らかにした．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
自己駆動系と呼ばれる化学的または物理的環境に応答しながら駆動する無生物実験系は，生物の群れの運動や細胞運動等の生命現象を理論的に理解する道具として重要な系となっている．この系に現れる現象の理論解析を行うためには，現象を記述する数理モデリングが必須である．この研究では，液滴の集団運動や自律的に周期運動する実験系に注目して，その運動を再現する数理モデリングを行い，その解析から運動が生じるメカニズムの解明を行った．
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