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確率システム制御理論に基づく生物の自己組織化制御とその応用

研究課題

研究課題/領域番号 19560444
研究種目

基盤研究(C)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関山口大学

研究代表者

石川 昌明  山口大学, 大学院・理工学研究科, 教授 (30201916)

研究期間 (年度) 2007 – 2009
研究課題ステータス 完了 (2009年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2008年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2007年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワード確率システム制御理論 / 確率反応拡散方程式 / 時空間パターン / 生態系 / 感染症 / 捕食者・被食者系 / シミュレーション / バクテリアコロニー / 有限差分法 / 確率分岐 / プランクトン系 / 走化性 / 最大原理 / 最適制御
研究概要

生態系における生物の自己組織化現象として(i)大腸菌のようなバクテリアによるコロニー形成過程,(ii)魚群を考慮したプランクトン系におけるコロニー形成過程,(iii)感染症伝播に伴う感染者コロニー形成過程の3種類の自己組織化過程の確率モデルを提案し,カオス的時空間パターンなど種々の時空間パターンが自発的に形成される過程と外乱の影響をシミュレーション解析により明らかにした.さらに,確率システム制御理論を応用して,自己組織化現象制御のための基礎を確立した.

報告書

(4件)
  • 2009 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2008 実績報告書
  • 2007 実績報告書
  • 研究成果

    (36件)

すべて 2010 2009 2008 2007 その他

すべて 雑誌論文 (22件) (うち査読あり 20件) 学会発表 (13件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] On the Simulation Analysis in the Stochastic Endemic Model with Vaccination2010

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 41st ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications

      ページ: 135-139

    • NAID

      130007377277

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Spatio-temporal Structure in the Stochastic Diffusive SI Model2010

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control Vol.6

      ページ: 63-73

    • NAID

      130007377334

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Simulation Analysis in the Stochastic Endemic Model with Vaccinaton2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ishikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of the 41st ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications (印刷中)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] On the Spation-temporal Structure in the Stochastic Diffusive SI Model2010

    • 著者名/発表者名
      M.Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control 6

      ページ: 63-73

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Behavior Analyses of Stochastic Predator-prey Systems under Fish Predation2009

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCAS SICE 2009, ICROS SICE International Joint Conference (in CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stochastic Modeling of Epidemic Spreading under Random Fluctuations and Simulation Analyses of Traveling Waves2009

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control Vol.5

      ページ: 67-74

    • NAID

      130007377157

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation Analyses of Spatio-temporal Patterns formed by Chemotactic Bacteria under Random Fluctuations2009

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control Vol.5

      ページ: 57-66

    • NAID

      130007377159

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アリー効果を考慮した確率SIモデルにおける時空間パターン2009

    • 著者名/発表者名
      石川昌明
    • 雑誌名

      日本応用数理学会2009年度年会講演論文集

      ページ: 2-6

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Behavior Analyses of Stochastic Predator-prey Systems under Fish Predation2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ishikawa
    • 雑誌名

      Proceedings of ICCAS-SICE 2009, ICROS-SICE International Joint Conference (in CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stochastic Modeling of Epidemic Spreading under Random Fluctuations and Simulation Analyses of Traveling Waves2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control 5

      ページ: 67-74

    • NAID

      130007377157

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation Analyses of Spatio-temporal Patterns formed by Chemotactic Bacteria under Random Fluctuations2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control 5

      ページ: 57-66

    • NAID

      130007377159

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] アリー効果を考慮した確率SIモデルにおける時空間パターン2009

    • 著者名/発表者名
      石川昌明
    • 雑誌名

      日本応用数理学会 2009年度 年会講演論文集 1

      ページ: 2-6

    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation Analyses of Spatio-temporal Patterns formed by Chemotactic Bacteria under Random Fluctuations2009

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control 1

      ページ: 57-66

    • NAID

      130007377159

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Random Uncertainties Complex Spatio temporal Patterns generated by Stochastic Predator prey Systems with Diffusion2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      Evolutionary and Deterministic Methods for Design, Optimi-zation and Control Vol.4

      ページ: 25-34

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of the Random Disturbances on the Chemotactic Bacterial Colony Formations2008

    • 著者名/発表者名
      T. Tanabe, M. Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control Vol.4

      ページ: 25-34

    • NAID

      130007377222

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation Analyses of Behaviors of Spatially Extended Predator-prey Systems with Random Fluctuations2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      Advances in Electrical and Computer Engineering Vol.8

      ページ: 2-6

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Random Uncertainties on Complex Spatio-temporal Patterns generated by Stochastic Predator-prey Systems with Diffusion2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      Evolutionary and Deterministic Methods for Design, Optimization and Control 1

      ページ: 349-354

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of the Random Disturbances on the Chemotactic Bacterial Colony Formations2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control 4

      ページ: 25-34

    • NAID

      130007377222

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation Analyses of Behaviors of Spatially Extended Predator-prey Systems with Random Fluctuations2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      Advances in Electrical and Computer Engineering 8

      ページ: 2-6

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of the Random Disturbances on the Chemotactic Bacterial Colony Formations2008

    • 著者名/発表者名
      T. Tanabe
    • 雑誌名

      International Journal of Innovative Computing, Information and Control 1

      ページ: 25-34

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simulation Analyses of Spatio-temporal Patterns formed by Chemotactic Bacteria under Random Fluctuations2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      Abstracts of the 39th International Symposium on Stochastic Systems Theory and lts Applications 1

      ページ: 44-45

    • NAID

      130007377159

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Influence of Random UncertainIies on Complex Spatio-temporal Patterns generated by Stochastic Predator-prey Systems with Diffusion2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 雑誌名

      Abstracts of the 38th Evolutionary and Deterministic Methods for Design, Optimization and Control with Applications to Industrial and Societal Problems 1

      ページ: 124-127

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] On the Simulation Analysi in the Stochastic Endemic Model with Vaccintion2009

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 学会等名
      The 41st ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • 発表場所
      Hirao Memorial Seminar House, Konan University, Kobe, Japan
    • 年月日
      2009-11-14
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] On the Simulation Analysis in Stochastic Endemic Model with Vaccination2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ishikawa
    • 学会等名
      The 41st ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • 発表場所
      Hirao Memorial Seminar House, Konan University, Kobe, Japan
    • 年月日
      2009-11-14
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] アリー効果を考慮した確率SIモデルにおける時空間パターン2009

    • 著者名/発表者名
      石川昌明
    • 学会等名
      日本応用数理学会 2009年度 年会
    • 発表場所
      大阪大学
    • 年月日
      2009-09-18
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Behavior Analyses of Stochastic Predator-prey Systems under Fsih Predation2009

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 学会等名
      ICROS SICE International Joint Conference
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2009-08-21
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Behavior Analyses of Stochastic Predator-prey Systems under Fish Predation2009

    • 著者名/発表者名
      M.Ishikawa
    • 学会等名
      ICROS-SICE International Joint Conference 2009
    • 発表場所
      福岡国際会議場
    • 年月日
      2009-08-21
    • 関連する報告書
      2009 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Random Noises on Spatio-temporal Patterns in Predator-prey Systems2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 学会等名
      The 40th International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • 発表場所
      京大会館
    • 年月日
      2008-11-14
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 被食者・捕食者系における時空間パターンへの外乱の影響解析2008

    • 著者名/発表者名
      山根圭貴, 石川昌明
    • 学会等名
      第27回日本シミュレーション学会大会発表論文集
    • 発表場所
      立命館大学びわこ・草津キャンパス
    • 年月日
      2008-06-20
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2008 実績報告書
  • [学会発表] Simulation Analyses of Behaviors of Spatially Extended Predator prey Systems with Random Fluctuations2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 学会等名
      The 8th International Conference on Development and Application Systems
    • 発表場所
      Stefan cel Mare University (Romania)
    • 年月日
      2008-05-22
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Simulation Analyses of Behaviors of Spatially Extended Predator-prey Systems with Random Fluctuations2008

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 学会等名
      the 8th International Conference on Development and Application Systems
    • 発表場所
      Stefan cel Mare University(Romania)
    • 年月日
      2008-05-22
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] 走化性バクテリアコロニー形成過程への外乱の影響解析2007

    • 著者名/発表者名
      新谷秀明, 石川昌明
    • 学会等名
      第16回計測自動制御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      山口大学工学部
    • 年月日
      2007-11-10
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] Simulation Analyses of Spatio-temporal Patterns formed by Chemotactic Bacteria under Random Fluctuations2007

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 学会等名
      第39回ストカスティックシステムシンポジウム
    • 発表場所
      佐賀大学工学部
    • 年月日
      2007-11-08
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] Influence of Random Uncertainties on Complex Spatio temporal Patterns generated by Stochastic Predator prey Systems with Diffusion2007

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 学会等名
      The 38th Evolutionary and Deterministic Methods for Design, Optimization and Control with Applications to Industrial and Societal Problems
    • 発表場所
      ユバスキュラ大学(フィンランド)
    • 年月日
      2007-06-11
    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書
  • [学会発表] Influence of Uncertainties on Complex Spatio-temporal Patterns generated by Stochastic Predator-prey Systems with Diffusion2007

    • 著者名/発表者名
      M. Ishikawa
    • 学会等名
      The 38th Evolutionary and Deterministic Methods for Design, Optimization and Control with Applications to Industrial and Societal Problems
    • 発表場所
      ユバスキュラ大学(フィンランド)
    • 年月日
      2007-06-11
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.fs.csse.yamaguchi-u.ac.jp/

    • 関連する報告書
      2009 研究成果報告書

URL: 

公開日: 2007-04-01   更新日: 2016-04-21  

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