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連立型反応拡散セル・オートマトンの研究

研究課題

研究課題/領域番号 16K21024
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学基礎・応用数学
解析学基礎
研究機関東京農工大学

研究代表者

村田 実貴生  東京農工大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (60447365)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード応用数学 / 解析学 / セル・オートマトン / 反応拡散系
研究成果の概要

「連立型反応拡散セル・オートマトン」は数理モデルの一つである。数理モデルとは現実の世界で起きる様々な問題を方程式などの数学的な形で表現したものであり、コンピューターを用いて効率よく回答を求めるためにも必要となる。セル・オートマトンは特にコンピューターを用いて計算しやすい形をした数理モデルである。
反応拡散系という反応現象と拡散現象が同時に起こるような問題を微分方程式で表現した数理モデルが知られているが、微分方程式はコンピューターで計算しにくいという難点がある。
「連立型反応拡散セル・オートマトン」が反応現象と拡散現象が同時に起こるような問題を反応拡散系と同等に表現できることを研究した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

数理モデルとは現実の世界で起きる様々な問題を方程式などの数学的な形で表現したものであり、様々な問題を十分に表現できていることと、コンピューターを用いて計算しやすい形であることが必要である。
本研究により、生物学、化学、物理学、工学などの広い分野に見られる反応現象と拡散現象が同時に起こることにより生じる種々の時間的・空間的パターン(模様)の形成に関して、コンピューターを用いて効率よく回答を求めることができると期待される。

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2020 2019 2018 2017 2016 その他

すべて 雑誌論文 (6件) (うちオープンアクセス 3件、 査読あり 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件、 招待講演 4件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] max型拡散セル・オートマトンのチューリング不安定性解析2020

    • 著者名/発表者名
      村田実貴生
    • 雑誌名

      応用力学研究所研究集会報告

      巻: 2019AO-S2 ページ: 7-11

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • オープンアクセス
  • [雑誌論文] 方程式の差分化・超離散化2019

    • 著者名/発表者名
      村田実貴生
    • 雑誌名

      数理科学

      巻: 57(8) ページ: 61-68

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [雑誌論文] FitzHugh-Nagumo 方程式の超離散化2018

    • 著者名/発表者名
      佐々木幹子、西岡斉治、本郷史也、村田実貴生
    • 雑誌名

      応用力学研究所研究集会報告

      巻: 29AO-S7 ページ: 81-87

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reaction-Diffusion Equations and Cellular Automata2018

    • 著者名/発表者名
      Mikio Murata
    • 雑誌名

      Mathematics for Industry (Agriculture as a Metaphor for Creativity in All Human Endeavors)

      巻: 28 ページ: 21-35

    • DOI

      10.1007/978-981-10-7811-8_4

    • ISBN
      9789811078101, 9789811078118
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 連立型反応拡散セル・オートマトンの進行波2017

    • 著者名/発表者名
      村田 実貴生
    • 雑誌名

      九州大学応用力学研究所研究集会報告

      巻: 28AO-S6 ページ: 7-12

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Reaction-Diffusion Equations and Cellular Automata2016

    • 著者名/発表者名
      Mikio Murata
    • 雑誌名

      MI Lecture Note

      巻: 70 ページ: 17-19

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] max型拡散セル・オートマトンのチューリング不安定性解析2019

    • 著者名/発表者名
      村田実貴生
    • 学会等名
      山形古典解析セミナー
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] max型拡散セル・オートマトンのチューリング不安定性解析2019

    • 著者名/発表者名
      村田実貴生
    • 学会等名
      研究集会「非線形波動研究の多様性」
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 反応拡散系のセル・オートマトン化2019

    • 著者名/発表者名
      村田実貴生
    • 学会等名
      反応拡散系のパターン形成とその応用
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] FitzHugh-Nagumo方程式の超離散化2017

    • 著者名/発表者名
      佐々木幹子、本郷史也、西岡斉治、村田実貴生
    • 学会等名
      研究集会「非線形波動研究の新潮流 -理論とその応用-」
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Reaction-Diffusion Equations and Cellular Automata2016

    • 著者名/発表者名
      Mikio Murata
    • 学会等名
      Forum "Math-for-Industry" 2016
    • 発表場所
      クイーンズランド工科大学
    • 年月日
      2016-11-21
    • 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] 連立型反応拡散セル・オートマトンの進行波2016

    • 著者名/発表者名
      村田 実貴生
    • 学会等名
      研究集会「非線形波動研究の深化と展開」
    • 発表場所
      九州大学応用力学研究所
    • 年月日
      2016-11-03
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応拡散方程式とセル・オートマトン2016

    • 著者名/発表者名
      村田 実貴生
    • 学会等名
      山形古典解析セミナー
    • 発表場所
      山形大学理学部数学科
    • 年月日
      2016-04-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [備考] 微分方程式のセルオートマトン類似の構成 | 東京農工大学研究ポータル

    • URL

      http://rd.tuat.ac.jp/activities/factors/search/20150709_4.html

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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