| 研究課題/領域番号 |
16KT0018
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 特設分野 |
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| 研究分野 |
連携探索型数理科学
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
宇波 耕一 京都大学, 農学研究科, 准教授 (10283649)
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| 研究分担者 |
岡本 久 学習院大学, 理学部, 教授 (40143359)
吉岡 秀和 島根大学, 学術研究院環境システム科学系, 助教 (70752161)
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| 研究期間 (年度) |
2016-07-19 – 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 |
18,200千円 (直接経費: 14,000千円、間接経費: 4,200千円)
2018年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2017年度: 6,370千円 (直接経費: 4,900千円、間接経費: 1,470千円)
2016年度: 5,460千円 (直接経費: 4,200千円、間接経費: 1,260千円)
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| キーワード | 微分方程式 / 粘性解 / 数値解析 / 乾燥・半乾燥地農業 / 分数階微積分学 / 水管理 / 特異拡散 / 国際研究者協力 / 非線型微分方程式 / 比較定理 / 灌漑農業 / 土壌物理 / 最適化 / 非線型偏微分方程式 / 灌漑 / 動的計画法 |
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| 研究成果の概要 |
乾燥・半乾燥地農業における水管理に関連した諸課題の解決に資する，数理的な方法論の構築を試みた。貯水系の最適制御問題に現れる偏微分方程式の粘性解について考察することを端緒とし，水文過程や生物生産に関連したさまざまな現象の中に，分数階微積分学や特異拡散といった数学的構造を見出すことへの展開を試みた。実世界における検証のため，ヨルダンに構築した小規模灌漑スキームのプロトタイプを運用した。
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
貯水系の最適運用戦略について，支配方程式に対する粘性解の一意存在性や数値計算における誤差解析を行い，プロトタイプへ実装した。太陽エネルギーで駆動される除塩プラントを実際に建設，運用し，その熱力学系モデルを構築してパラメータ推定やモデル検証を実施した。水文過程や生物生産のモデル化において，分数階微積分学や特異拡散といった数学的概念を新たに導入した。これらは，乾燥・半乾燥地農業における水管理の合理化に貢献するものと期待される。
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