アダプティブ結合を持つ能動要素ネットワークの自己組織化-デザインと制御

• 研究課題/領域番号: 21540403
• 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: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 福岡大学
• 研究代表者: 宮川 賢治 福岡大学, 理学部, 教授 (30037296)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
• キーワード: アダプティブ結合 / 能動活性要素 / ネットワーク / 自己組織化 / 非平衡 / 確率共鳴 / BZ反応

研究概要

能動機能要素を色々な結合規則に従ってネットワーク化し、出現する自己組織化現象を解明し、制御した。遅延フィードバックを用いた活性要素の結合系では、コヒーレント共鳴や位相同期などの集団ダイナミクスは、遅延時間によって自在に制御できることを明らかにした。要素間の振動の位相差に応じて結合強度を変えるようにデザインしたアダプティブ結合系では、ネットワークの時間発展規則に応じて種々のクラスター状態が現れることを見出した。

研究成果

• [雑誌論文] Chaotic Behavior and Noise-Induced Order in a Laser Diode System with the Feedback Employing Rb Atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Misono and K. Miyakawa
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 80
  • NAID: 40019137581
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noiseinduced phase locking and frequency mixing in an optical bistable system with delayed feedback (2011)
  • 著者名/発表者名: M. Misono and K. Miyakawa
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Textures in thin films of nematic liquid crystals induced by strongly focusing a circularly polarized laser (2011)
  • 著者名/発表者名: K. Miyakawa, A. Yoshinaga, and D. Ariyoshi
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: E83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Chaotic Behavior and Noise-Induced Order in a Laser Diode System with the Feedback Employing Rb Atoms (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Misono
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 80 号: 12 ページ: 124803-124803
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.124803
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noise-induced phase locking and frequency mixing in an optical bistable system with delayed feedback (2011)
  • 著者名/発表者名: M.Misono
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 巻: 80 号: 11 ページ: 114801-114801
  • DOI: 10.1143/jpsj.80.114801
  • 査読あり
• [雑誌論文] Textures in thin films of nematic liquid crystals induced by strongly focusing a circulazly polarized laser (2011)
  • 著者名/発表者名: Kenji Miyakawa
  • 雑誌名: Phys.Rev.E 巻: 83
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of noise-induced coherent behaviors in an array of excitable elements by time-delayed feedback (2010)
  • 著者名/発表者名: T. Okano and K. Miyakawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: E82
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noiseinduced phase locking and frequency mixing in a Schmitt-trigger inverter with delayed feedback (2010)
  • 著者名/発表者名: M. Misono and K. Miyakawa
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Control of noise-induced coherent behaviors in an array of excitable elements by time-delayed feedback (2010)
  • 著者名/発表者名: Taiji Okano
  • 雑誌名: Phys.Rev.E 巻: 82
  • 査読あり
• [雑誌論文] 遅延帰還のあるシュミットトリガー・インバータにおけるコヒーレンス共鳴と確率共鳴 (2010)
  • 著者名/発表者名: 御園雅俊
  • 雑誌名: 福岡大学理学集報 巻: 40 ページ: 21-29
• [雑誌論文] Noise-induced phase locking and frequency mixing in a Schmitt-trigger inverter with delayed feedback (2010)
  • 著者名/発表者名: Masatoshi Misono
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 79
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feedbackcontrolled dynamics in a two-dimensional array of active elements (2009)
  • 著者名/発表者名: T. Okano and K. Miyakawa
  • 雑誌名: Phys. Rev. 巻: 80
  • 査読あり
• [雑誌論文] Coherence resonance in a Schmitt-trigger inverter with delayed feedback (2009)
  • 著者名/発表者名: M. Misono, T. Todo, and K. Miyakawa
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. 巻: 78
  • NAID: 110007042095
  • 査読あり
• [雑誌論文] Feedback-controlled dynamics in a two-dimensional array of active elements (2009)
  • 著者名/発表者名: Taiji Okano
  • 雑誌名: Phys.Rev.E 80
  • 査読あり
• [学会発表] 光制御された反応場で自発的に現れる3安定状態 (2012)
  • 著者名/発表者名: 坂本文隆, 西山明子, 山本裕樹, 宮川賢治
  • 学会等名: 第67回日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 西宮
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] チューリング不安定性を介して出現する新規な定常パターン (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂本文隆, 西山明子, 宮川賢治
  • 学会等名: 第117回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] 微小液滴中の自己触媒反応による力学振動 (2011)
  • 著者名/発表者名: 西山明子, 坂本文隆, 宮川賢治
  • 学会等名: 第117回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] 適応結合した化学振動子系のクラスタリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎省二, 宮川賢治
  • 学会等名: 第117回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 佐賀
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] 適応結合した化学振動子系のクラスタリング (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎省二
  • 学会等名: 日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 佐賀大学
  • 年月日: 2011-12-04
• [学会発表] チューリング不安定性を伴う振動反応パターンへの光外場効果 (2011)
  • 著者名/発表者名: 坂本文隆, 宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2011-09-23
• [学会発表] 遅延フィードバックをもつ可変結合化学振動子系のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎省二、岡野太治、宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 細胞サイズ液滴における振動反応のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 西山明子, 坂本文隆, 宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 帰還のある光双安定系における確率共鳴 (2011)
  • 著者名/発表者名: 御園雅俊, 宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 富山
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 遅延フィードバックをもつ可変結合化学振動子系のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 山崎省二
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 帰還のある光双安定系における確率共鳴 (2011)
  • 著者名/発表者名: 御園雅俊
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 細胞サイズ液滴における振動反応のダイナミクス (2011)
  • 著者名/発表者名: 西山明子
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 富山大学
  • 年月日: 2011-09-22
• [学会発表] 帰還のある光双安定系におけるコヒーレンス共鳴と確率共鳴:ビット列入力 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大下淳、高本一郎, 御園雅俊, 宮川賢治
  • 学会等名: 第66回日本物理学会年次大会
  • 発表場所: 新潟
  • 年月日: 2011-03-28
• [学会発表] 半導体レーザーとRb原子の結合系におけるカオスおよびノイズによる制御II (2010)
  • 著者名/発表者名: 中島渉、御園雅俊、宮川賢治
  • 学会等名: 第116回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 長崎
  • 年月日: 2010-12-05
• [学会発表] 集束円偏光レーザーによる液晶の配向制御 (2010)
  • 著者名/発表者名: 西山明子、吉永あつき、有吉大記、宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-26
• [学会発表] 帰還のある光双安定系におけるコヒーレンス共鳴 (2010)
  • 著者名/発表者名: 高本一郎, 御園雅俊, 宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] チューリング不安定性を示す反応場へのノイズ効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂本文隆、宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 大阪
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] チューリング不安定性を示す反応場へのノイズ効果 (2010)
  • 著者名/発表者名: 坂本文隆
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 大阪府立大学
  • 年月日: 2010-09-23
• [学会発表] 可変結合振動子ネットワークの自発構造形成 (2010)
  • 著者名/発表者名: 岡野太治、山崎省二、宮川賢治
  • 学会等名: 第19回非線形反応と協同現象研究会
  • 発表場所: 横浜
  • 年月日: 2010-01-09
• [学会発表] 集光レーザー場における液晶ドロップレットの配向ダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉永あつき、宮川賢治
  • 学会等名: 第115回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2009-12-06
• [学会発表] チューリング不安定性を伴う振動パターン (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂本文隆、宮川賢治
  • 学会等名: 第115回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2009-12-06
• [学会発表] 半導体レーザーとRb原子の結合系におけるカオスおよびノイズによる制御 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島渉、岡野太治、御園雅俊、宮川賢治
  • 学会等名: 第115回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2009-12-06
• [学会発表] 動的に結合した化学振動子集団のクラスタリング (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡野太治、宮川賢治
  • 学会等名: 第115回日本物理学会九州支部例会
  • 発表場所: 宮崎
  • 年月日: 2009-12-06
• [学会発表] 可変結合を有する化学振動子ネットワークのダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 岡野太治、宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] 化学反応波の伝搬の局在化 (2009)
  • 著者名/発表者名: 坂本文隆, 宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] Rb原子透過光を帰還した半導体レーザー-ノイズによるカオス制御- (2009)
  • 著者名/発表者名: 中島渉、岡野太治、御園雅俊、宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会秋季大会
  • 発表場所: 熊本
  • 年月日: 2009-09-28
• [学会発表] 可変結合を有する化学振動子ネットワークのダイナミクス (2009)
  • 著者名/発表者名: 宮川賢治
  • 学会等名: 日本物理学会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26