物性理論的方法による古典確率過程の解析手法の開発と応用

• 研究課題/領域番号: 21740283
• 研究種目: 若手研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 京都大学 (2010-2011); 東京大学 (2009)
• 研究代表者: 大久保 潤 京都大学, 大学院・情報学研究科, 講師 (70451888)
• 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: 3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円); 2011年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円); 2010年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2009年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
• キーワード: 揺らぎ / 非平衡系 / 化学反応系 / 遺伝子発現系 / 遺伝子発現制御系 / 計数統計 / 確率過程 / 幾何学的位相 / Doi-Peliti法

研究概要

生命科学などとも関係する確率的な現象を研究するための数理的手法について研究を実施した.確率過程と,物性理論において用いられている数理的手法との形式的類似性に着目したことが本研究の特徴である.(1)化学反応系や生態系を記述するために使われる確率過程と量子力学的定式化との関係性の研究,(2)確率過程の動的振る舞いを記述するための計数統計に関する研究(幾何学的位相との関連,計数統計のための数値計算手法の提案),といった基礎的な研究ほか,応用として遺伝子発現系に対する近似手法の提案をおこなった.

研究成果

• [雑誌論文] Nonparametric model reconstruction for stochastic differential equation from discretely observed time-series data (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Ohkubo
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 84 号: 6 ページ: 66702-66702
  • DOI: 10.1103/physreve.84.066702
  • NAID: 120003779166
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximation scheme based on effective interactions for stochastic gene regulation (2011)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo
  • 雑誌名: Phys Rev. E 巻: Vol.83 ページ: 41915-41915
  • NAID: 120003338851
  • 査読あり
• [雑誌論文] Approximation scheme based on effective interactions for stochastic gene regulation (2011)
  • 著者名/発表者名: J. Ohkubo
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 83 号: 4
  • DOI: 10.1103/physreve.83.041915
  • NAID: 120003338851
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noncyclic and nonadiabatic geometric phase for counting statistics (2010)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo and Thomas Eggel
  • 雑誌名: Math. Theor. 巻: Vol.43 号: 42 ページ: 425001-425001
  • DOI: 10.1088/1751-8113/43/42/425001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct numerical method for counting statistics in stochastic processes (2010)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo and Thomas Eggel
  • 雑誌名: J. Stat. Mech 巻: 2010 号: 06 ページ: 6013-6013
  • DOI: 10.1088/1742-5468/2010/06/p06013
  • 査読あり
• [雑誌論文] Duality in interacting particle systems and boson representation (2010)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo
  • 雑誌名: J. Stat. Phys., kp 巻: Vol.139 号: 3 ページ: 454-465
  • DOI: 10.1007/s10955-009-9910-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two Langevin equations in the Doi-pelit i formal ism (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Itakura, Jun Ohkubo, and Shin-ichi Sasa
  • 雑誌名: J. Phys. A Math. Theor 巻: Vol.43 ページ: 125001-125001
  • 査読あり
• [雑誌論文] Duality in interacting particle systems and boson representation (2010)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo
  • 雑誌名: J.Stat.Phys. 巻: 139 ページ: 454-465
  • 査読あり
• [雑誌論文] Direct numerical method for counting statistics in stochastic processes (2010)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo, Thomas Eggel
  • 雑誌名: J.Stat.Mech.
  • 査読あり
• [雑誌論文] Noncyclic and nonadiabatic geometric phase for counting statistics (2010)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo, Thomas Eggel
  • 雑誌名: J.Phys.A : Math.Theor. 巻: 43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two Langevin equations in the Doi-Peliti formalism (2010)
  • 著者名/発表者名: Kazunori Itakura, Jun Ohkubo, Shin-ichi Sasa
  • 雑誌名: J.Phys.A : Math.Theor. 43
  • 査読あり
• [雑誌論文] Posterior Probability and Fluctuation Theorem in Stochastic Processes (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo
  • 雑誌名: Ｊｏｕｒｎａｌ ｏｆ ｔｈｅ Ｐｈｙｓｉｃａｌ Ｓｏｃｉｅｔｙ ｏｆ Ｊａｐａｎ 巻: 78 号: 12 ページ: 123001-123001
  • DOI: 10.1143/jpsj.78.123001
  • NAID: 130005437256
  • ISSN: 0031-9015, 1347-4073
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variational principle of counting statistics in master equations (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo
  • 雑誌名: Phys Rev. E 巻: 80 号: 1 ページ: 12101-12101
  • DOI: 10.1103/physreve.80.012101
  • 査読あり
• [雑誌論文] Posterior Probability and Fluctuation Theorem in Stochastic Processes (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo
  • 雑誌名: J.Phys.Soc.Jpn. 78
  • NAID: 130005437256
  • 査読あり
• [雑誌論文] Variational principle of counting statistics in master equations (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo
  • 雑誌名: Phys.Rev.E 80
  • 査読あり
• [学会発表] Doi-Peliti法と直交多項式について (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] Doi-Peliti法と直交多項式について (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 日本物理学会第67回年次大会
  • 発表場所: 関西学院大学西宮上ヶ原キャンパス(兵庫県)
  • 年月日: 2012-03-25
• [学会発表] 非平衡,生命,情報の関係:計数統計の視点から (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 京都大学基礎物理学研究所研究会情報統計力学の最前線
  • 発表場所: 京都大学
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] 非平衡系,生命,情報の関係:計数統計の視点から (2012)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: (京都大学基礎物理学研究所研究会)情報統計力学の最前線-情報と揺らぎの制御の物理学を目指して-
  • 発表場所: 京都大学(京都府)(招待講演)
  • 年月日: 2012-03-22
• [学会発表] 計数統計とその周辺,第21回日本数理生物学会年会企画シンポジウム (2011)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: New theoretical approaches for stochastic phenomena in biology
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 計数統計とその周辺 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 第21回日本数理生物学会年会企画シンポジウム「New theoretical approaches for stochastic phenomena in biology」
  • 発表場所: 明治大学駿河台キャンパス(東京都)(招待講演)
  • 年月日: 2011-09-14
• [学会発表] 非平衡統計力学から見たナノデバイスの情報処理機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 2011年春期第58回応用物理学関係連合講演会シンポジウム「ナノ光電子系と情報の融合が拓くシステムの質的変革」
  • 発表場所: 神奈川工科大学
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 非平衡統計力学から見たナノデバイスの情報処理機能 (2011)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 2011年春期第58回応用物理学関係連合講演会 シンポジウム「ナノ光電子系と情報の融合が拓くシステムの質的変革」
  • 発表場所: 神奈川工科大学(招待講演 震災のため中止となり,講演予稿集の発行をもって発表成立となった)
  • 年月日: 2011-03-26
• [学会発表] 計数統計における非周期的幾何学的位相について (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] 計数統計における非周期的幾何学的位相について (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤, Thomas Eggel
  • 学会等名: 非平衡系の物理-非平衡ゆらぎと集団挙動
  • 発表場所: 京都大学基礎物理学研究所
  • 年月日: 2010-11-19
• [学会発表] Thomas Eggel,計数統計における非周期的幾何学的位相 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 計数統計における非周期的幾何学的位相 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤, Thomas Eggel
  • 学会等名: 日本物理学会2010年秋季大会
  • 発表場所: 大阪府立大学中百舌鳥キャンパス
  • 年月日: 2010-09-24
• [学会発表] 揺らぐ系における外場応答動力学への理論的アプローチ (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 第7回AMO討論会
  • 発表場所: つくば国際会議場
  • 年月日: 2010-06-12
• [学会発表] 揺らぐ系における外場応答動力学への理論的アプローチ (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 第7回AMO討論会
  • 発表場所: つくば国際会議場(招待講演)
  • 年月日: 2010-06-12
• [学会発表] Doi-Peliti法による双対確率過程および双対関数の導出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Doi-Peliti 法と双対確率過程および双対関数の導出 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学(岡山県)
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] Doi-Peliti法と双対確率過程 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 古典および量子ダイナミックス・非平衡統計力学に関するワークショップ
  • 発表場所: 東京大学
  • 年月日: 2010-02-13
• [学会発表] Doi-Peliti 法と双対確率過程 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 古典および量子ダイナミックス・非平衡統計力学に関するワークショップ
  • 発表場所: 東京大学(東京都)
  • 年月日: 2010-02-13
• [学会発表] 遺伝子制御系の確率モデルにおける近似手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 定量生物学の会第三回年会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所
• [学会発表] 遺伝子制御系の確率モデルにおける近似手法 (2010)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 定量生物の会 第三回年会
  • 発表場所: 東京大学生産技術研究所(ポスター発表)
• [学会発表] 量子力学における数理的手法の古典確率過程への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 第15回交通流シミュレーションシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] 量子力学における数理的手法の古典確率過程への応用 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 第15回交通流のシミュレーションシンポジウム
  • 発表場所: 名古屋大学(愛知県)
  • 年月日: 2009-12-03
• [学会発表] Pump Current as a Signal Transformation (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo
  • 学会等名: 4th International workshop on Natural Computing
  • 発表場所: 姫路市国際交流センター
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] Pump Current as a Signal Transformation (2009)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 4th International Workshop on Natural Computing
  • 発表場所: 姫路市国際交流センター(兵庫県)
  • 年月日: 2009-09-25
• [学会発表] ポンプカレントの計数統計と「コト」の物理学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 科研費特定領域研究「情報統計力学の深化と展開」研究会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2009-07-06
• [学会発表] ポンプカレントの計数統計と「コト」の物理学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: 科研費特定領域研究「情報統計力学の深化と展開」研究会
  • 発表場所: 北海道大学(北海道)
  • 年月日: 2009-07-06
• [学会発表] Counting statistics for pump current induced by periodic perturbation (2009)
  • 著者名/発表者名: Jun Ohkubo
  • 学会等名: Symposium in" Frontiers in No equilibrium Physics"
  • 発表場所: 東京大学
• [学会発表] Counting statistics for pump current induced by periodic perturbation (2009)
  • 著者名/発表者名: 大久保潤
  • 学会等名: Symposium in "Frontiers in Nonequilibrium Physics"
  • 発表場所: 京都大学(京都府)