| 研究課題/領域番号 |
20K20520
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| 研究種目 |
挑戦的研究(開拓)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 審査区分 |
中区分12:解析学、応用数学およびその関連分野
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| 研究機関 | 京都大学 |
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研究代表者 |
國府 寛司 京都大学, 理学研究科, 教授 (50202057)
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| 研究分担者 |
高橋 淑子 京都大学, 理学研究科, 教授 (10183857)
青柳 富誌生 京都大学, 情報学研究科, 教授 (90252486)
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| 研究期間 (年度) |
2020-07-30 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
26,000千円 (直接経費: 20,000千円、間接経費: 6,000千円)
2023年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2022年度: 6,110千円 (直接経費: 4,700千円、間接経費: 1,410千円)
2021年度: 6,890千円 (直接経費: 5,300千円、間接経費: 1,590千円)
2020年度: 7,150千円 (直接経費: 5,500千円、間接経費: 1,650千円)
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| キーワード | 力学系 / リズム / 時空間ダイナミクス / データ駆動 / モデルフリー |
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| 研究開始時の研究の概要 |
現象のダイナミクスの研究では数理モデルに基づく解析手法が有効だが，妥当な根拠に基づくモデルの構築が困難な場合には，無理にモデルを立てても却ってその後の解析を誤った方向に導く怖れも大きい．その場合には，実験や観測で得られるデータから直接的にダイナミクスの数理的記述を行う手法や，現象の背後に潜む本質的構造だけに依存する普遍構造をデータから直接推定する方法の開拓が望まれる．本研究は，発生生物学研究の中で実験的に発見された腸の蠕動運動に関わる未知の時空間ダイナミクスの問題を題材に，力学系理論に基づくモデルフリーの新手法の開拓により，直接的データ駆動型の時空間ダイナミクス研究のブレークスルーを狙う．
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| 研究成果の概要 |
本研究では，データ駆動型の時空間ダイナミクスの新しい理解を目指して（１）力学系の大域的構造の位相的記述とデータ駆動による力学系再構成のメカニズムの研究（代表者：國府寛司）；（２）位相振動子結合系の時空間相互作用の推定（分担者：青柳富誌生）；（３）腸の蠕動運動に対する実験的研究（分担者：高橋淑子）を並行して行い，多くの成果が得られた．また，これらを融合する研究の緒となる連携の成果も得られつつある．途中，コロナ禍のため研究の進展が遅れた期間もあり本研究の期間には理論と実験を融合した新たな成果を得るには至らなかったが，その前段階までの準備ができたといえ，今後それを発展させていきたい．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
本研究は独自の発想に基づく時空間ダイナミクスのデータ駆動型研究であり，腸の蠕動運動という新たな生命科学的現象を含めた数理と実験の両面からの研究という点で学術的意義がある．時空間ダイナミクスは様々な分野で広く見られる重要な現象であり，その理解を目指すという点で将来への社会的意義がある．
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