生物個体群ダイナミクスの新しいモデリングの数理

• 研究課題/領域番号: 24540129
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 基金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数学一般(含確率論・統計数学)
• 研究機関: 東北大学
• 研究代表者: 瀬野 裕美 東北大学, 情報科学研究科, 教授 (50221338)
• 研究期間 (年度): 2012-04-01 – 2016-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2015年度)
• 配分額: 5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円); 2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2013年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円); 2012年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
• キーワード: 数理生物学 / 数理モデル / モデル化 / 応用数学 / 生態学 / 差分方程式 / 微分方程式 / 個体群動態 / 疫学

研究成果の概要

生物個体群ダイナミクスに関する理論研究に用いられてきた非線形差分方程式系による離散時間モデルと非線形微分方程式系による連続時間モデルの間の連関性を数学的に検討し，離散時間モデルや連続時間モデルの構造の合理性［生物現象の構造との論理的な整合性］についての考察を体系的に行うことによって，新しいモデリングのための数理的基盤を提供するとともに，そこに現れる新たな数理的課題に取り組むという研究目的の下，数理生態学に現れる典型的な非線形相互作用の様式をとりあげ，論理的な数理モデリングを再開拓することにより，差分方程式系による新しい生物個体群ダイナミクスモデルを構成し，その数理的な性質を調べた。

研究成果

• [雑誌論文] メタ個体群モデルに関するモデリングの数理（A mathematical modeling for metapopulation dynamics） (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美, 佐藤一憲，齋藤保久
  • 雑誌名: 京都大学数理解析研究所講究録 巻: 1966 ページ: 41-52
• [雑誌論文] 複数パッチ環境下における個体群存続に対する閾パッチ数問題（Critical patch number problem for the population persistence in multi-patchy environment） (2015)
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美
  • 雑誌名: 京都大学数理解析研究所講究録 巻: 1937 ページ: 68-80
• [雑誌論文] 過去の履歴による影響を考慮した感染規模年次変動の数理モデル：疫学データへの適用可能性（A mathematical model for the annual variation of incidence size affected by past epidemic experience: Applicability to real data） (2014)
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美
  • 雑誌名: 京都大学数理解析研究所講究録 巻: 1917 ページ: 129-142
  • オープンアクセス
• [雑誌論文] 過去の感染規模が現在の予防水準に及ぼす影響を考慮した感染規模年変動の数理モデル（A simple mathematical model for the annual variation of epidemic outbreak with prevention level affected by past incidence sizes） (2013)
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美，寺田恵華，井上美香
  • 雑誌名: 京都大学数理解析研究所講究録 巻: 1853 ページ: 141-157
• [雑誌論文] 外来捕食者侵入による見かけの競争の効果の変質に関する数理モデル解析（Analaysis of a mathematical model on the modification of apparent competition effect with the invasion of alien predator） (2012)
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美，恩田 芳
  • 雑誌名: 京都大学数理解析研究所講究録 巻: 1796 ページ: 141-157
• [雑誌論文] 離散時間モデルによる感染症伝染ダイナミクスにおける感染個体再生産数（Reproduction numbers of infectives for a time-discrete epidemic population dynamics model） (2012)
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美
  • 雑誌名: 京都大学数理解析研究所講究録 巻: 1789 ページ: 35-45
• [雑誌論文] A mathematical model of population dynamics for Batesian mimicry system (2012)
  • 著者名/発表者名: H. Seno and T. Kohno
  • 雑誌名: Journal of Biological Dynamics 巻: 6 号: 2 ページ: 1034-1051
  • DOI: 10.1080/17513758.2012.672659
  • 査読あり
• [学会発表] Mathematical Modeling on Biology (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Seno
  • 学会等名: Intensive Workshop: Mathematical Modelling on Biology
  • 発表場所: Kyungpook National University, Daegu, Korea
  • 年月日: 2015-02-22 – 2015-02-25
  • 招待講演
• [学会発表] 複数パッチ環境下における個体群存続に対する閾パッチ数問題（Critical patch number problem for the population persistence in patchy environment） (2014)
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美
  • 学会等名: 京都大学数理解析研究所共同利用研究集会「第11回生物数学の理論とその応用」
  • 発表場所: 京都大学数理解析研究所
  • 年月日: 2014-09-17
• [学会発表] A Mathematical Model for Annual Variation of Incidence Size Affected by Past Epidemic Experience (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Seno
  • 学会等名: The Joint Annual Meeting of the Japanese Society for Mathematical Biology and the Society for Mathematical Biology
  • 発表場所: 大阪国際会議場
  • 年月日: 2014-07-30
• [学会発表] A Time-Discrete SIRS Model and Total Reproduction Number (2012)
  • 著者名/発表者名: Hiromi Seno
  • 学会等名: BIOCOMP2012 ― Mathematical Modeling and Computational Topics in Biosciences
  • 発表場所: Lloyd's Baia Hotel, Vietri sul Mare, Italy
• [学会発表] 過去の感染規模が現在の予防水準に及ぼす影響を考慮した感染規模年変動の数理モデル（A simple mathematical model for the annual variation of epidemic outbreak with prevention level affected by past incidence sizes） (2012)
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美
  • 学会等名: 京都大学数理解析研究所共同利用研究集会 「第9回 生物数学の理論とその応用」
  • 発表場所: 京都大学数理解析研究所（京都）
• [学会発表] 子に対する教育投資への親の意識分布の世代間遷移ダイナミクスモデル（Mathematical model on generational transition of parents' attitude in educational investment for child）
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美
  • 学会等名: 日本数理生物学会第23回大会
  • 発表場所: 静岡大学（浜松）
• [学会発表] 過去の感染規模が現在の予防水準に及ぼす影響を考慮した感染規模年変動の数理モデル（A simple mathematical model for the annual variation of epidemic outbreak with prevention level affected by past incidence sizes）
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美
  • 学会等名: 日本数学会2013年度秋季総合分科会
  • 発表場所: 愛媛大学（松山）
• [学会発表] 過去の感染規模が予防水準に及ぼす影響を考慮した数理モデルと感染規模年次変動データ（A mathematical model for the annual variation of epidemic outbreak with prevention level affected by past incidence size: With perspective on comparison to real data）
  • 著者名/発表者名: 瀬野裕美
  • 学会等名: 京都大学数理解析研究所共同利用研究集会「第10回生物数学の理論とその応用」
  • 発表場所: 京都大学数理解析研究所（京都）