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疾病発症過程の確率論的リスク解析の基礎研究

研究課題

研究課題/領域番号 24650147
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 統計科学
研究機関筑波大学

研究代表者

金野 秀敏  筑波大学, システム情報系, 教授 (20134207)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
3,900千円 (直接経費: 3,000千円、間接経費: 900千円)
2014年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2013年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2012年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
キーワード疾病の発症過程 / イオンチャネルモデル / 疾患モデル化 / 非線形確率過程 / 確率分岐 / パラメータ推定 / 記憶効果 / 疾患マーカー / 疾患マーカ
研究成果の概要

本研究はイオンチャネルを基礎とした細胞構造体を空間1, 2次元的に結合した偏微分方程式で記述される数理モデルを用い,①疾病(心臓や神経疾患)の発症過程の非線形揺動を抽出,②確率論的数理アプローチを用いてその時空変動の定量化を行う,③疾病の発症過程の数理物理的基礎を築くことを目的とした.「位相特異点」(「rotor」)と呼ばれる疾病の原因となる異常部位やその周辺の複雑な活動電位は間欠的で非正規分布を示し,相乗性雑音の影響を受け,長期記憶効果を有する.数値シミュレーションにより新しく特異点の変動特性をいつくかを発見し,また,それらを記述可能な新しい確率論的数理モデル/定量化法の開拓を行った.

報告書

(4件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (42件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (21件) (うち査読あり 11件、 謝辞記載あり 8件) 学会発表 (21件)

  • [雑誌論文] Anomalous velocity fluctuation in one-dimensional defect turbulence2015

    • 著者名/発表者名
      Y. Uchiyama, T. Kadoya and H. Konno
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 91 号: 2 ページ: 0221271-6

    • DOI

      10.1103/physreve.91.022127

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Non-Markovian Brownian motion with long-memory having Basset and non-Basset terms2015

    • 著者名/発表者名
      H. Konno and Y. Uchiyama
    • 雑誌名

      Proc. of the 46th ISCIE International Symposium on Stochastic Theory and Its Applications

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Time series analysis of heart beat R-R interval based on a generalized hyper Gamma distribution2015

    • 著者名/発表者名
      T. Kadoya, Y. Uchiyama and H. Konno
    • 雑誌名

      Proc. of the 46th ISCIE International Symposium on Stochastic Theory and Its Applications

      巻: 1

    • NAID

      130005107452

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 記憶のあるブラウン運動における記憶関数の同定と逆問題2015

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、内山祐介
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「非侵襲生体信号の解析・モデル化技術とその周辺 II」

      巻: 331 ページ: 31-39

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 大局結合のあるMorris-Lecar モデルにおけるPragmatic Informationの確率過程2015

    • 著者名/発表者名
      宮田孟、金野秀敏
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開III」

      巻: 333 ページ: 39-46

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 一般化ハイパーガンマ過程を用いた逆温度分布の統一的定量化2015

    • 著者名/発表者名
      角屋貴則、内山祐介、金野秀敏
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開III」

      巻: 33 ページ: 47-52

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 散逸場の特異点ダイナミクスにおける長期記憶効果2015

    • 著者名/発表者名
      内山祐介、金野秀敏
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開III」

      巻: 333 ページ: 73-78

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] 心筋膜の心室細動を模擬する特異点の生成死滅過程とその物理機構2015

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、鈴木章夫、内山祐介
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開III」

      巻: 333 ページ: 79-87

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Composite Fractional Time Evolutions of Cumulants in Fractional Generalized Birth Processes2014

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Konno and Imre Pazsit
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Theoretical Physics

      巻: 82 ページ: 195-213

    • DOI

      10.12988/astp.2014.312143

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Superstatistics and System Identification for A Class of Generalized Cauchy Processes2014

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Konno, Yusuke Uchiyama and Imre Pazsit
    • 雑誌名

      Proceeding of the 45th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications

      巻: 1 ページ: 1-11

    • NAID

      130007377510

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 一般化コーシー過程に付随した確率過程について2014

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、内山祐介、Pazsit Imre
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「ダイナミカルバイオインフォマティクスの展開II」

      巻: 312 ページ: 90-99

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] フラクショナル生成死滅過程の数理と臨界揺らぎ特性2014

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、Pazsit Imre
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「非侵襲生体信号の解析・モデル化技術とその周辺」

      巻: 310 ページ: 6-12

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 複素Ginzburg-Landau 方程式に現れる時空パターンの統計数理2014

    • 著者名/発表者名
      内山祐介、金野秀敏
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート「ダイナミカルバイオインフォマティクスの展開II」

      巻: 312 ページ: 112-117

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Birth-death process of local structures in defect turbulence described by the one-dimensional complex Ginzburg-Landau equation2014

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uchiyama and Hidetoshi Konno
    • 雑誌名

      Physics Letters A

      巻: 378 号: 20 ページ: 1350-1355

    • DOI

      10.1016/j.physleta.2014.03.002

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Log-amplitude statistics for Beck-Cohen superstatistics2013

    • 著者名/発表者名
      K. Kiyono, H. Konno
    • 雑誌名

      Phys. Rev. E

      巻: 87 号: 5 ページ: 0521041-10

    • DOI

      10.1103/physreve.87.052104

    • NAID

      120007136954

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Transient Population Dynamics of Phase Singularities in 2D Beeler-Reuter Model2013

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Konno and Akio Suzuki
    • 雑誌名

      International Journal of Mechanical Industrial Science and Engineering

      巻: 7 ページ: 32-37

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 心臓疾患発症過程解析のための新しい縮約イオンチャネルモデルとその特性評価2013

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、内山祐介
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート

      巻: 294 ページ: 35-44

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] 確率predator-prey モデルを用いた心室細動発症過程の特徴抽出2013

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、鈴木章夫、内山祐介
    • 雑誌名

      統計数理研究所共同研究リポート

      巻: 294 ページ: 45-53

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [雑誌論文] On the Nature of Fluctuations Associated with Fractional Poisson Process2012

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Konno
    • 雑誌名

      Advanced Studies in Theoretical Physics

      巻: 6 ページ: 1039-1058

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Characterization of Ventricular Fibrillation in 2D Beeler-Reuter Model2012

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Konno, Akio Suzuki and Yusuke Uchiyama
    • 雑誌名

      Proceeding of 20th Australian Institute of Physics Congress

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Statistical Analysis of 1D Complex Ginzburg-Landau Equation2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uchiyama and Hidetoshi Konno
    • 雑誌名

      Proceeding of 20th Australian Institute of Physics Congress

      巻: 1

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 大局結合1次元Morris-Lecar Model のキメラ状態と関連した非線形揺動特性2015

    • 著者名/発表者名
      宮田孟、金野秀敏
    • 学会等名
      力学系の応用研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大局結合のある2次元Morris-Lecar Model における回転らせん波と特異点のダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      桑原惇、宮田孟、金野秀敏
    • 学会等名
      力学系の応用研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 神経回路網の平均場モデルに現れる不規則運動の時系列解析2015

    • 著者名/発表者名
      内山祐介、金野秀敏、Robert Kozma
    • 学会等名
      力学系の応用研究会
    • 発表場所
      京都大学(京都)
    • 年月日
      2015-03-28 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 記憶のあるブラウン運動における記憶関数の同定と逆問題2014

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、内山祐介
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会、 非侵襲生体信号の解析・モデル化技術とその周辺
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2014-11-05 – 2014-11-06
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Non-Markovian Brownian motion with long-memory having Basset and non-Basset type terms2014

    • 著者名/発表者名
      H. Konno and Y. Ychiyama
    • 学会等名
      The 46th ISCIE International Symposium on Stochastic Theory and Its Applications
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都)
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Time series analysis of heart beat R-R interval Based on a generalized hyper Gamma distribution2014

    • 著者名/発表者名
      T. Kadoya, Y. Uchiyama and H. Konno
    • 学会等名
      The 46th ISCIE International Symposium on Stochastic Theory and Its Applications
    • 発表場所
      京都工芸繊維大学(京都)
    • 年月日
      2014-11-01 – 2014-11-02
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 大局結合のあるMorris-Lecar モデルにおけるPragmatic Informationの確率過程2014

    • 著者名/発表者名
      宮田孟、金野秀敏
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会 ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開(III)
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 一般化ハイパーガンマ過程を用いた逆温度分布の統一的定量化2014

    • 著者名/発表者名
      角屋貴則、内山祐介、金野秀敏
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会 ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開(III)
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 散逸場の特異点ダイナミクスにおける長期記憶効果2014

    • 著者名/発表者名
      内山祐介、金野秀敏
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会 ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開(III)
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 心筋膜の心室細動を模擬する特異点の生成消滅過程とその物理的機構2014

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、鈴木章夫、内山祐介
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会 ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開(III)
    • 発表場所
      統計数理研究所(東京都立川市)
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Transient Population Dynamics of Phase Singularities in 2D Beeler-Reuter Model2013

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Konno and Akio Suzuki
    • 学会等名
      World Academy of Science, Engineering and Technology, International Conference on Complex Systems
    • 発表場所
      Amsterdam
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Statistical Description of Wave Interactions in 1D Defect Turbulence2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uchiyama and Hidetoshi Konno
    • 学会等名
      World Academy of Science, Engineering and Technology, International Conference on Complex Systems
    • 発表場所
      Amsterdam
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 一般化コーシー過程に付随した確率過程について2013

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、内山祐介、Pazsit Imre
    • 学会等名
      共同研究集会「ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開II」
    • 発表場所
      統計数理研究所(立川)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 複素Ginzburg-Landau 方程式に現れる時空パターンの統計数理2013

    • 著者名/発表者名
      内山祐介、金野秀敏
    • 学会等名
      共同研究集会「ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開II」
    • 発表場所
      統計数理研究所(立川)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Superstatistics and System Identification for A Class of Generalized Cauchy Processes2013

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Konno, Yusuke Uchiyama and Imre Pazsit
    • 学会等名
      The 45th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Velocity Fluctuation of Hole in 1D Defect Turbulence2013

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uchiyama and Hidetoshi Konno
    • 学会等名
      The 45th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications
    • 発表場所
      琉球大学(沖縄)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 確率predator-prey モデルを用いた心室細動発症過程の特徴抽出2012

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、鈴木章夫、内山祐介
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会「ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開」
    • 発表場所
      統計数理研究所、立川
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 心臓疾患発症過程解析のための新しい縮約イオンチャネルモデルとその特性評価2012

    • 著者名/発表者名
      金野秀敏、内山祐介
    • 学会等名
      統計数理研究所共同研究集会「ダイナミカルバイオインフォマテイックスの展開」
    • 発表場所
      統計数理研究所、立川
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Characterization of Ventricular Fibrillation in 2D Beeler-Reuter Model2012

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Konno, Akio Suzuki and Yusuke Uchiyama
    • 学会等名
      20th Australian Institute of Physics Congress
    • 発表場所
      South Wales University, Sydney, Australia
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Statistical Analysis of 1D Complex Ginzburg-Landau Equation2012

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Uchiyama and Hidetoshi Konno
    • 学会等名
      20th Australian Institute of Physics Congress
    • 発表場所
      South Wales University, Sydney, Australia
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Long-Memory and Features of Fluctuation in A Fractional Generalized Cauchy Process2012

    • 著者名/発表者名
      Hidetoshi Konno and Yusuke Uchiyama
    • 学会等名
      The 44th ISCIE International Symposium on Stochastic Systems Theory and Its Applications (SSS12)
    • 発表場所
      国士舘大学、東京
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書

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公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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