| 研究課題/領域番号 |
20K11854
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60100:計算科学関連
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| 研究機関 | 大阪公立大学 (2023)
兵庫県立大学 (2020-2022) |
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研究代表者 |
福田 育夫 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 客員教授 (40643185)
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| 研究分担者 |
森次 圭 大阪公立大学, 大学院理学研究科, 教授 (80599506)
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| 研究期間 (年度) |
2020-04-01 – 2024-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,160千円 (直接経費: 3,200千円、間接経費: 960千円)
2022年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2021年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2020年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
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| キーワード | 分子動力学 / 相互作用計算 / 力学系 / 運動方程式 / サンプリング / 数値積分 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
分子動力学 (MD) シミュレーションは，生体高分子系や機能材料系等さまざまなマクロな系の分子レベルでの解析を可能にする．本研究の目的は，MD計算において状態サンプリング法の深化と相互作用計算の精密化を行うことである．これにより，大規模・複雑系での状態サンプリングを頑強にし，またシミュレーション結果の信頼性を上げる．この際に，ボトルネックである計算コストの問題を回避する．これらの技術が，物理・化学等の基礎科学分野のみならず，材料工学，薬学等を対象にする幅広い分野で容易に用いられるための研究基盤の確立を目指す．
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| 研究成果の概要 |
分子動力学(MD) 計算において状態サンプリング法の深化と相互作用計算の精密化を行なった．環境系の分布に付随するパラメタを動力学にする仕組みを開発し，それを実現するパラメタ変動ダイナミクスを構築した．また，物理系の電荷分布の情報を取り込み，系の特徴を掴んだ静電相互作用計算法を構築した．これらにより，大規模・複雑系での状態サンプリングを頑強にし，また相互作用計算を精密に行いシミュレーション結果の信頼性を上げることができる．この実現において，これ迄に進めてきたMD計算の基盤技術の開発と適用結果の知見を展開し，計算コストの問題を回避した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
分子動力学シミュレーションは，生体高分子系や機能材料系等さまざまなマクロな系の分子レベルでの解析を可能にし，生活に大きく影響を与え得る技術の一つになってきている．大規模・複雑系での状態サンプリングを頑強にし，かつシミュレーション結果の信頼性を上げることで，物理・化学等の基礎科学分野，さらには材料工学，環境工学，薬学等を対象にする幅広い分野で容易に用いられるための研究基盤の確立を目指すものである．
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