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複雑ネットワークの動的頑健性に関する数理的研究

研究課題

研究課題/領域番号 24700222
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 感性情報学・ソフトコンピューティング
研究機関東京大学

研究代表者

田中 剛平  東京大学, 工学(系)研究科(研究院), 特任准教授 (90444075)

研究期間 (年度) 2012-04-01 – 2014-03-31
研究課題ステータス 完了 (2013年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2013年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
2012年度: 2,470千円 (直接経費: 1,900千円、間接経費: 570千円)
キーワード複雑ネットワーク / ロバスト性 / 振動子 / 相転移 / 分岐現象 / 同期現象 / 生体網 / 感染症伝播 / ネットワーク / 非線形力学 / 振動現象 / 感染症 / 頑健性 / ダイナミクス
研究概要

電力網、インターネット、生体網、人の接触関係などは、複雑な構造をもつネットワークとみなすことができる。複雑ネットワークがネットワーク要素の故障に対してどの程度頑強であるかを調べることは、ネットワーク機能の破たんを回避するための予防策を考える上で重要である。本研究では、ネットワーク上の動的な振る舞いによって維持される機能に着目して、ネットワーク頑強性に関する理論的枠組みの発展および応用を行った。特に、従来はハブ要素が重要だと認識されてきたが、振動子ネットワークの解析においては、つながりの少ないネットワーク要素が頑強性にとって重要となり得ることを示した。また、提案手法を生体網等の解析に応用した。

報告書

(3件)
  • 2013 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (33件)

すべて 2014 2013 2012 その他

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (27件) (うち招待講演 5件) 備考 (1件) 産業財産権 (2件)

  • [雑誌論文] Dynamical robustness of coupled heterogeneous oscillators2014

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka, Kai Morino, Kazuyuki Aihara
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: Vol. 89, Issue 5, 052906 号: 5

    • DOI

      10.1103/physreve.89.052906

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Efficient recovery of dynamic behavior in coupled oscillator networks2013

    • 著者名/発表者名
      Kai Morino, Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: Vol. 88 号: 3 ページ: 32909-32909

    • DOI

      10.1103/physreve.88.032909

    • 関連する報告書
      2013 実績報告書 2013 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Dynamical robustness in complex networks : the crucial role of low-degree nodes2012

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka, Kai Morino, Kazuyuki Aihara
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: Vol. 2 号: 1 ページ: 232-232

    • DOI

      10.1038/srep00232

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamical Robustness of Complex Oscillator Networks2014

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka, Kai Morino, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      The 33rd Dynamics Days Europe
    • 発表場所
      Madrid (Spain)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] 感染症流行モデルにおけるワクチン配分問題と最適制御2014

    • 著者名/発表者名
      田中剛平
    • 学会等名
      計測自動制御学会 第1回制御部門マルチシンポジウム
    • 発表場所
      電気通信大学 (東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Failure recovery in complex networks composed of active and inactive oscillators2013

    • 著者名/発表者名
      Kai Morino, Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      Network Frontier Workshop 2013
    • 発表場所
      エバンストン(USA)
    • 年月日
      2013-12-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Epidemic spreading in metapopulation networks with heterogeneous infection risks2013

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka, Chiyori Urabe, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      EPIDEMICS 4
    • 発表場所
      アムステルダム(オランダ)
    • 年月日
      2013-11-21
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Epidemic spreading in metapopulation networks and its control2013

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka
    • 学会等名
      The 3^<rd> International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-11-14
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] メタポピュレーションネットワークモデルに基づく感染症対策戦略の有効性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      田中剛平,占部千由,合原一幸
    • 学会等名
      文科省ワークショップ
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-10-23
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] 意見形成モデルにおける一極集中現象と中立者の影響2013

    • 著者名/発表者名
      竹内大樹,田中剛平,藤江遼,合原一幸,鈴木秀幸
    • 学会等名
      日本数理生物学会第23回年会
    • 発表場所
      静岡
    • 年月日
      2013-09-12
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Dynamical Robustness of Complex Oscillator Networks2013

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka, Kai Morino, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      The 33^<rd> Dynamics Days Europe
    • 発表場所
      マドリード(スペイン)
    • 年月日
      2013-06-03
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Effect of assortativity on dynamical robustness of oscillator networks2013

    • 著者名/発表者名
      Takeyuki Sasai, Kai Morino, Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      JSPS Core-to-Core Program and Specially Promoted Research Joint Symposium
    • 発表場所
      東京
    • 年月日
      2013-03-27
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Failure recovery in complex networks composed of active and inactive oscillators2013

    • 著者名/発表者名
      Kai Morino, Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      Network Frontier Workshop 2013
    • 発表場所
      Northwestern University (Evanston, USA)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Epidemic spreading in metapopulation networks with heterogeneous infection risks2013

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka, Chiyori Urabe, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      Epidemics 4
    • 発表場所
      Amsterdam (Netherlands)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Epidemic Spreading in Metapopulation Networks and its Control: Theory and Applications2013

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
    • 発表場所
      東京大学 (東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Effective strategy to recover global oscillation in damaged oscillator networks2013

    • 著者名/発表者名
      Kai Morino, Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
    • 発表場所
      東京大学 (東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] メタポピュレーションネットワークモデルに基づく感染症対策戦略の有効性の評価2013

    • 著者名/発表者名
      田中剛平、占部千由、合原一幸
    • 学会等名
      文科省ワークショップ「感染症流行モデリング:理論、実践とシミュレーションのギャップを埋める」
    • 発表場所
      東京大学 (東京都)
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Effect of Assortativity on Dynamical Robustness of Oscillator Networks2013

    • 著者名/発表者名
      Takeyuki Sasai, Kai Morino, Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      JSPS Core-to-Core Program and Specially Promoted Research Joint Symposium
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 生命ネットワークにおける動的ロバスト性の数理的解析2012

    • 著者名/発表者名
      田中剛平,森野佳生,合原一幸
    • 学会等名
      日本生物物理学会第50回年会
    • 発表場所
      名古屋
    • 年月日
      2012-09-22
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Robustness and fragility of dynamics on complex networks2012

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Towards Mathematical Foundations of Complex Networks Theory
    • 発表場所
      京都
    • 年月日
      2012-09-16
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Spreading in heterogeneous metapopulation networks composed of high-risk and low-risk patches2012

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka, Chiyori, Urabe, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      Workshop of Epidemics on Networks : Current Trends and Challenges
    • 発表場所
      ジローナ(スペイン)
    • 年月日
      2012-09-06
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [学会発表] Towards Understanding Robustness of Dynamics and Function in Neural Networks2012

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka
    • 学会等名
      The 2nd International Workshop on Brain Inspired Computing
    • 発表場所
      筑波
    • 年月日
      2012-06-04
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書 2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Phase Transitions in Complex Networks Composed of Excitable and Oscillatory Elements2012

    • 著者名/発表者名
      Kai Morino, Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamical robustness in synaptically coupled neuronal networks2012

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka, Kai Morino, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      Mallorca (Spain)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Robustness and fragility of dynamics on complex networks2012

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka
    • 学会等名
      International Conference on Towards Mathematical Foundations of Complex Network Theory
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Clustering in complex networks of coupled excitable and oscillatory phase oscillators2012

    • 著者名/発表者名
      Kai Morino, Gouhei Tanaka, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      International Conference on Towards Mathematical Foundations of Complex Network Theory
    • 発表場所
      Kyoto
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Epidemic Spreading in Heterogeneous Metapopulation Networks Composed of High-risk and Low-risk Patches2012

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka, Chiyori Urabe, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      Workshop of Epidemics on Networks: Current Trends and Challenges
    • 発表場所
      Girona (Spain)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamical Robustness in Complex Networks of Heterogeneous Oscillators2012

    • 著者名/発表者名
      Gouhei Tanaka, Kai Morino, Kazuyuki Aihara
    • 学会等名
      The 2nd International Symposium on Innovative Mathematical Modelling
    • 発表場所
      Tokyo
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 生命ネットワークにおける動的ロバスト性の数理的解析2012

    • 著者名/発表者名
      田中剛平, 森野佳生, 合原一幸
    • 学会等名
      日本生物物理学会第50回年会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 環境不均一性を考慮したメタポピュレーションネットワークにおける感染症伝播2012

    • 著者名/発表者名
      田中剛平, 占部千由, 合原一幸
    • 学会等名
      日本数理生物学会第22回大会
    • 発表場所
      岡山大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考]

    • URL

      http://www.sat.t.u-tokyo.ac.jp/~gouhei/

    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 感染症対策プログラム、感染症対策装置および感染症対策方法2013

    • 発明者名
      合原一幸,田 中剛平,占部千由
    • 権利者名
      合原一幸,田 中剛平,占部千由
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-169914
    • 出願年月日
      2013-08-19
    • 関連する報告書
      2013 研究成果報告書
  • [産業財産権] 感染症対策プログラム、感染症対策装置および感染症対策方法2013

    • 発明者名
      合原一幸、田中剛平、占部千由
    • 権利者名
      合原一幸、田中剛平、占部千由
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2013-169914
    • 出願年月日
      2013-08-19
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書

URL: 

公開日: 2013-05-31   更新日: 2019-07-29  

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