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動的変化するネットワークと結合力学系との相互作用が生む秩序化へのダイナミクス

研究課題

研究課題/領域番号 24740266
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数理物理・物性基礎
研究機関香川大学

研究代表者

青木 高明  香川大学, 教育学部, 准教授 (30553284)

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 *注記
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2015年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2014年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2013年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2012年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードネットワーク科学 / Adaptive network / complex network / adaptive network / complex nework / temporal network / 複雑ネットワーク / ネットワークの力学モデル / 自己組織化 / ネットワークの動的構造 / 反応拡散系 / ネットワーク / 複雑系
研究成果の概要

ネットワークという言葉は、複雑に関係し合う「繋がり」を指す用語として広く利用されている。このような繋がりは固定されたものではない。むしろ、状態に応じて動的に変化しうる。この自由度の高い多様な繋がりは、どのように秩序化され形成されているのか。本課題では、人や資金,情報などといった資源がネットワーク上を拡散・輸送されるプロセスと、その資源量に連動して動的変化するネットワークを力学モデルとして導入し、ネットワーク自体の形成過程を考察した。結果,このモデルは実データにおいて観察されているジップ則を再現すると同時に、この力学系がカオス解を持ち、非定常的に各ノードが栄枯盛衰を繰り返すことを発見した.

報告書

(5件)
  • 2015 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2014 実施状況報告書
  • 2013 実施状況報告書
  • 2012 実施状況報告書
  • 研究成果

    (51件)

すべて 2016 2015 2014 2013 2012 その他

すべて 国際共同研究 (2件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 2件、 査読あり 7件、 オープンアクセス 2件、 謝辞記載あり 5件) 学会発表 (38件) (うち国際学会 10件、 招待講演 13件) 備考 (3件)

  • [国際共同研究] University of Naples Federico II/University of Bristol(イタリア,イギリス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [国際共同研究] University of Namur/University of Bristol(ベルギー,イギリス)

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [雑誌論文] Temporal and structural heterogeneities emerging in adaptive temporal networks2016

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki, Luis E. C. Rocha, and Thilo Gross
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 93 号: 4

    • DOI

      10.1103/physreve.93.040301

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Heterogeneity induces emergent functional networks for synchronization2015

    • 著者名/発表者名
      Francesco Scafuti, Takaaki Aoki, and Mario di Bernardo
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 91 号: 6 ページ: 062913-062913

    • DOI

      10.1103/physreve.91.062913

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Self-organization of complex networks as a dynamical system2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki AOKI, Koichiro YAWATA and Toshio AOYAGI
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 91 号: 1 ページ: 012908-012908

    • DOI

      10.1103/physreve.91.012908

    • NAID

      120005672538

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Hodge-Kodaira Decomposition of Evolving Neural Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Miura, Takaaki Aoki
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 62 ページ: 20-24

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2014.05.021

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-organization of a recurrent network under ongoing synaptic plasticity2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki AOKI
    • 雑誌名

      Neural Networks

      巻: 62 ページ: 11-19

    • DOI

      10.1016/j.neunet.2014.05.024

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] リンク可塑性に基づくネットワーク構造の秩序化2014

    • 著者名/発表者名
      青木高明
    • 雑誌名

      日本神経回路学会誌

      巻: 21 号: 4 ページ: 155-161

    • DOI

      10.3902/jnns.21.155

    • NAID

      130004849852

    • ISSN
      1340-766X, 1883-0455
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] トラフィックダイナミクスに基づくネットワーク自己組織化2013

    • 著者名/発表者名
      青木高明
    • 雑誌名

      電子情報通信学会技術研究報告

      巻: 113 ページ: 143-146

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Scale-Free Structures Emerging from Co-evolution of a Network and the Distribution of a Diffusive Resource on it2012

    • 著者名/発表者名
      T. Aoki, T. Aoyagi
    • 雑誌名

      Physical review letters

      巻: Vol.109(20) 号: 20 ページ: 208702-208702

    • DOI

      10.1103/physrevlett.109.208702

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Self-Organization of Temporal Network2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki, Luis E C Rocha, Thilo Gross
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2015)
    • 発表場所
      HongKong, China
    • 年月日
      2015-12-03
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] A model of adaptive temporal networks2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki
    • 学会等名
      The 3rd East Asia Joint Seminar on Statistical Physics
    • 発表場所
      Korea Institute of Advanced Study (KIAS), Seoul, Korea
    • 年月日
      2015-10-15
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Hodge-Kodaira Decomposition of Evolving Neural Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Miura and Takaaki Aoki
    • 学会等名
      The 4th IFAC Conference on Analysis and Control of Chaotic Systems
    • 発表場所
      Tokyo Metropolitan Univ. , Tokyo
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Network organization as a dynamical system2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki
    • 学会等名
      The 4th IFAC Conference on Analysis and Control of Chaotic Systems
    • 発表場所
      Tokyo Metropolitan Univ. , Tokyo
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] An evolutionary strategy for network control and synchronization with application to neural systems2015

    • 著者名/発表者名
      rancesco Scafuti, Takaaki Aoki, and Mario di Bernardo
    • 学会等名
      The 4th IFAC Conference on Analysis and Control of Chaotic Systems
    • 発表場所
      Tokyo Metropolitan Univ. , Tokyo
    • 年月日
      2015-08-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Scaling of Hodge-Kodaira decomposition distinguishes learning rules of neural networks2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Miura and Takaaki Aoki
    • 学会等名
      The 8th International congress on Industrial and Applied mathematics
    • 発表場所
      China National Convention Center, Beijing, China
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Network organization as a dynamical system2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki
    • 学会等名
      The 8th International congress on Industrial and Applied mathematics
    • 発表場所
      China National Convention Center, Beijing, China
    • 年月日
      2015-08-10
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Evolution of heterogeneous networks of oscillators for network control and synchronization2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki, Francesco Scafuti, Mario di Bernardo
    • 学会等名
      Dynamics of Coupled Oscillators: 40 years of the Kuramoto Model
    • 発表場所
      Max Planck Institute for the Physics of Complex Systems, Dresden, Germany
    • 年月日
      2015-07-28
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Two kinds of heterogeneities emerging in adaptive temporal networks2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki, Luis E. C. Rocha, and Thilo Gross
    • 学会等名
      Netsci 2015 (International school and conference on network science)
    • 発表場所
      World Trade Center, Zaragoza, Spain
    • 年月日
      2015-06-04
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Heterogeneities in temporal networks emerging from adaptive social interactions2015

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki, Luis E. C. Rocha, and Thilo Gross
    • 学会等名
      SIAM Conference on Applications of Dynamical Systems
    • 発表場所
      Snowbird Ski and Summer Resort, Snowbird, USA
    • 年月日
      2015-05-17
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 適応的テンポラルネットワークモデルによるバースト現象の説明2015

    • 著者名/発表者名
      青木高明
    • 学会等名
      日本物理学会 第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学
    • 年月日
      2015-03-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 適応的テンポラルネットワークモデルによるバースト現象の説明2015

    • 著者名/発表者名
      青木高明
    • 学会等名
      北陸応用数理研究会2015
    • 発表場所
      金沢大学サテライトプラザ
    • 年月日
      2015-02-21
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Hodge-Kodaira Decomposition of Evolving Neural Networks2015

    • 著者名/発表者名
      Keiji Miura, Takaaki Aoki
    • 学会等名
      International Workshop on "Topics in Differential Geometry and its Discretizations"
    • 発表場所
      Tohoku University, Sendai, Japan
    • 年月日
      2015-01-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間発展するネットワークのHodge-小平分解による構造解析2014

    • 著者名/発表者名
      三浦佳二, 青木高明
    • 学会等名
      2014年度応用数学合同研究集会
    • 発表場所
      龍谷大学瀬田キャンパス
    • 年月日
      2014-12-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Organization of adaptive networks as a dynamical system2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki
    • 学会等名
      NetCon@ECCS'14
    • 発表場所
      Lucca, Italy
    • 年月日
      2014-09-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Heterogenous cluster formation in the activity-dependent time-varying network2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki
    • 学会等名
      International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications(NOLTA) 2014
    • 発表場所
      Luzern, Switzerland
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] テンポラルネットワークにおけるリソース拡散とその共変化過程2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-10
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] ネットワーク上の資源拡散に伴ってスケールフリー構造が形成される力学モデル2014

    • 著者名/発表者名
      小松啓太, 青木高明, 根本幸児
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
    • 発表場所
      中部大学
    • 年月日
      2014-09-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Adaptive networksに基づくネットワーク構造の自己組織化2014

    • 著者名/発表者名
      青木高明
    • 学会等名
      COMPLEX NETWORKS SUMMER SCHOOL 2014
    • 発表場所
      Tohoku University
    • 年月日
      2014-08-20
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] The co-evolving dynamics of the temporally changing network and the diffusion dynamics of a resource2014

    • 著者名/発表者名
      Koichiro Yawata, Takaaki Aoki, Toshio Aoyagi
    • 学会等名
      Joint Annual Meeting of the Japanese Society for Mathematical Biology and the Society for Mathematical Biology
    • 発表場所
      Osaka International Convention Center
    • 年月日
      2014-07-29
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Adaptive network of coupled phase oscillators by synaptic plasticity2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki
    • 学会等名
      Bristol-Kyoto workshop on stability and control of bi-pedal locamotion
    • 発表場所
      University of Bristol
    • 年月日
      2014-07-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] Dynamic Network Organization Based on Co-Evolving Dynamics Between Resources on Nodes and Weighted Connections2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki, Toshio Aoyagi
    • 学会等名
      NetSci 2014
    • 発表場所
      Berkeley, California
    • 年月日
      2014-06-05
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的に変化するネットワークにおける平衡状態の安定性2014

    • 著者名/発表者名
      青木高明,八幡晃一郎,青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会 第69回年次大会
    • 発表場所
      東海大学 湘南キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Organization of complex networks as a dynamical system2014

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki
    • 学会等名
      RIMS Conference on New Directions in Applied Dynamical Systems & The 6th CREST-SBM International Conference
    • 発表場所
      Kyoto University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-Organized Network Structure Emerging from Co-Evolving Dynamics Between Resources on Nodes and Weighted Connections2013

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki, Toshio Aoyagi
    • 学会等名
      Network Frontier Workshop 2013
    • 発表場所
      Northwestern University Evanston, IL
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] トラフィックダイナミクスに基づくネットワーク自己組織化2013

    • 著者名/発表者名
      青木高明
    • 学会等名
      電子情報通信学会 非線形問題研究会
    • 発表場所
      サンポートホール高松
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 動的に変化するネットワーク上における資源拡散系のべき分布の発生とミクロの非定常性2013

    • 著者名/発表者名
      八幡晃一郎,青木高明, 青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会 2013年秋季大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ネットワーク上のリソース分布と構造との相互作用系における平衡状態の解析2013

    • 著者名/発表者名
      青木高明, 八幡晃一郎, 青柳富誌生
    • 学会等名
      静岡大学浜松キャンパス
    • 発表場所
      静岡大学浜松キャンパス
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Equilibrium state of an adaptive network depending on diffusion dynamics of a resource2013

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki, Koichiro Yawata, Toshio Aoyagi
    • 学会等名
      International Workshop on Phase Transition, Critical Phenomena and Related Topics in Complex Networks
    • 発表場所
      Hokkaido University
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] ネットワーク上の反応拡散系とネットワーク形成の相互作用2013

    • 著者名/発表者名
      青木高明
    • 学会等名
      2013年度第1回電子情報通信学会複雑コミュニケーションサイエンス時限研究会
    • 発表場所
      立命館大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Self-Organized Network Structure by Co-Evolving Dynamics Between Reaction-Diffusive Resources on Nodes and Weighted Connections2013

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki and Toshio Aoyagi
    • 学会等名
      SIAM Conference on Applications of Dynamical Systems
    • 発表場所
      Snowbird Ski and Summer Resort, Snowbird
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 動的なネットワーク上の反応拡散系におけるミクロな非定常性2013

    • 著者名/発表者名
      八幡晃一郎, 青木高明,青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 変化するネットワーク上の結合力学系のダイナミクス,2012

    • 著者名/発表者名
      青柳富誌生, 青木高明
    • 学会等名
      第50回自律分散システム部会研究会
    • 発表場所
      京都大学吉田キャンパス 百周年時計台記念館
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ネットワークとしてのシナプス可塑性の解明 : 結合振動子系からのアプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      青木高明
    • 学会等名
      第5回生命科学者のための使える数学セミナー
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] ネットワークとしてのシナプス可塑性の解明 : 結合振動子系からのアプローチ2012

    • 著者名/発表者名
      青木高明
    • 学会等名
      東工大脳研究会講演会
    • 発表場所
      東工大
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応拡散系ダイナミクスに基づくネットワーク構造の形成過程2012

    • 著者名/発表者名
      青木高明
    • 学会等名
      CMRU研究会"ネットワーク科学の数理と展開"
    • 発表場所
      東北大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 反応拡散系ダイナミクスに基づくネットワーク構造の形成過程2012

    • 著者名/発表者名
      青木高明,青柳富誌生
    • 学会等名
      日本物理学会2012年秋季大会
    • 発表場所
      横浜国立大学
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Co-evolving Network Dynamics between Reaction-Diffusive Resources on Nodes and Weighted Connections2012

    • 著者名/発表者名
      Takaaki Aoki, Toshio Aoyagi
    • 学会等名
      2012 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications
    • 発表場所
      Palma, Majorca, Spain
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [備考] Adaptive network: ネットワーク構造とダイナミクスとの相互作用

    • URL

      http://www.ed.kagawa-u.ac.jp/~aoki/Research.htm

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書 2014 実施状況報告書
  • [備考] Adaptive network: ネットワーク構造とダイナミクスとの相互作用

    • URL

      http://www.ed.kagawa-u.ac.jp/~aoki/Research.htm

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 研究論文(1)について,編集者が作成した紹介文

    • URL

      http://physics.aps.org/synopsis-for/10.1103/PhysRevLett.109.208702

    • 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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