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時系列情報から再構成する多原子分子ダイナミクスと本質的部分の抽出

研究課題

研究課題/領域番号 24750002
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 物理化学
研究機関静岡大学 (2013-2014)
北海道大学 (2012)

研究代表者

河合 信之輔  静岡大学, 理学(系)研究科(研究院), 准教授 (90624065)

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
4,030千円 (直接経費: 3,100千円、間接経費: 930千円)
2014年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2013年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2012年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
キーワード動力学 / 凝縮相 / データ解析 / 熱的環境 / エネルギー地形 / 相互作用 / ダイナミクス / 運動モード / 次元低減 / 分子動力学 / 一般化ランジュバン方程式 / 化学反応ダイナミクス / 実効自由度 / 熱ゆらぎ / 実効的な次元 / 生体分子
研究成果の概要

生物・化学における様々な現象は、多数の原子・分子から成る集団の複雑な“動き”である。しかし、実際の現象においてはこれらの多数の原子の詳細な動きが全て同じぐらい重要というわけではなく、系を代表する少数個の変数が存在し、それらによって規則的な形で現象が決定付けられていると予想される。本研究では、多数の原子から成る集団から一部の自由度を取り出して観測した場合の、その観測量の時間変化の原理、また現象にとって重要な部分を記述するための変数について、その概念の構築、データからの抽出手法、および性質について解明する理論的考察を行った。

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

    (31件)

すべて 2015 2014 2013 2012

すべて 雑誌論文 (6件) (うち査読あり 5件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (25件) (うち招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Reaction Coordinates for Elucidating Reaction Dynamics with Anharmonic Couplings2015

    • 著者名/発表者名
      S. Kawai
    • 雑誌名

      International Journal of Quantum Chemistry

      巻: 115 号: 5 ページ: 247-252

    • DOI

      10.1002/qua.24754

    • NAID

      120005652419

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 多自由度系におけるエネルギー地形概念2014

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔
    • 雑誌名

      分子シミュレーション研究会会誌“アンサンブル”

      巻: 16 ページ: 16-21

    • NAID

      130005087680

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Numerical Construction of Estimators for Single-Molecule Fluorescence Measurements2013

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Kawai, David Cooper, Christy F. Landes, Henning D. Mootz, Haw Yang, Tamiki Komatsuzaki
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry B

      巻: 117 号: 27 ページ: 8061-8074

    • DOI

      10.1021/jp402328m

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Reactivity boundaries to separate the fate of a chemical reaction associated with an index-two saddle2013

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagahata, H. Teramoto, C.-B. Li, S. Kawai, and T. Komatsuzaki
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 87 号: 6

    • DOI

      10.1103/physreve.87.062817

    • NAID

      120005510939

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of timescale on energy landscape: Distinction between free-energy landscape and potential of mean force2013

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Kawai and Tamiki Komatsuzaki
    • 雑誌名

      Physical Review E, RAPID COMMUNICATIONS

      巻: 87 号: 3

    • DOI

      10.1103/physreve.87.030803

    • NAID

      120005228630

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Shinnosuke Kawai and Tamiki Komatsuzaki2012

    • 著者名/発表者名
      Laser Control of Chemical Reactions by Phase Space Structures
    • 雑誌名

      Bulletin of the Chemical Society of Japan

      巻: 85 号: 8 ページ: 854-861

    • DOI

      10.1246/bcsj.20120085

    • NAID

      130004153100

    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 水溶液中のイオンの拡散挙動における環境ダイナミクス2015

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔,田中明徳,久邇実加子,関根理香
    • 学会等名
      日本化学会第95春季年会
    • 発表場所
      日本大学船橋キャンパス(千葉県船橋市)
    • 年月日
      2015-03-26 – 2015-03-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多自由度系ダイナミクスにおける隠された自由度の抽出2015

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔
    • 学会等名
      日本物理学会第70回年次大会
    • 発表場所
      早稲田大学早稲田キャンパス(東京都)
    • 年月日
      2015-03-21 – 2015-03-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 分子動力学による水溶液中の金属イオンの挙動解析2014

    • 著者名/発表者名
      田中 明徳,関根 理香,河合 信之輔
    • 学会等名
      第4回CSJフェスタ
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都)
    • 年月日
      2014-10-14 – 2014-10-16
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多自由度系におけるエネルギー地形概念と隠された動的自由度の抽出2014

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 金属イオンの水和における動的挙動と環境モード2014

    • 著者名/発表者名
      田中 明徳,関根 理香,河合 信之輔
    • 学会等名
      第8回分子科学討論会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(広島県東広島市)
    • 年月日
      2014-09-21 – 2014-09-24
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 多自由度系におけるエネルギー地形概念と運動方程式2014

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔
    • 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(神奈川県平塚市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] パターン形成における本質的な高次相関情報量の抽出2014

    • 著者名/発表者名
      宮川尚紀,寺本央,河合信之輔,李振風,小松崎民樹
    • 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(神奈川県平塚市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Essential Coordinates to Describe the Dynamics of Many-atom Systems2013

    • 著者名/発表者名
      S. Kawai, H. Teramoto, and T. Komatsuzaki
    • 学会等名
      5th JCS (Japan, Czech, Slovakia) International Symposium on Theoretical Chemistry
    • 発表場所
      Todai-ji Culture Center (奈良県奈良市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 時間スケールに依存して変化する実効自由度とエネルギー地形2013

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔,寺本央,小松崎民樹
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応の運命を分ける反応性境界:定義の一般化とH5+プロトン移動反応における反応性境界の抽出2013

    • 著者名/発表者名
      永幡裕,河合信之輔,寺本央,C.-B. Li,小松崎民樹
    • 学会等名
      第7回分子科学討論会
    • 発表場所
      京都テルサ(京都府京都市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 凝縮相の動的現象の本質を記述する少数の自由度2013

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔
    • 学会等名
      第58回物性若手夏の学校(分科会招待講演)
    • 発表場所
      白浜荘(滋賀県高島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 実験データからノイズを取り除き背後の物理量を評価する方法2013

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔,D. Cooper,C. Landes,H. D. Mootz,H. Yang,小松崎民樹
    • 学会等名
      日本化学会北海道支部2014年夏季研究発表会
    • 発表場所
      北見工業大学(北海道北見市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 生体分子の長時間ダイナミクスと実効自由度2013

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔,寺本央,小松崎民樹
    • 学会等名
      第 16 回理論化学討論会
    • 発表場所
      福岡市健康づくりサポートセンターあいれふ(福岡県福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 任意の確率分布に対する推定量の数値的構成2013

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔,David Cooper,Christy Landes,Henning D. Mootz,Haw Yang,小松崎民樹
    • 学会等名
      日本物理学会 第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 反応の「始状態・終状態」を一義的に分ける相空間構造2013

    • 著者名/発表者名
      永幡 裕、河合 信之輔、寺本 央、李 振風、小松崎 民樹
    • 学会等名
      日本物理学会第68回年次大会
    • 発表場所
      広島大学東広島キャンパス(東広島市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 大自由度分子系のダイナミクスを支配する少数の本質的自由度の抽出2013

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔
    • 学会等名
      平成24年度日本化学会北海道支部奨励賞受賞講演
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 多自由度化学反応系の本質部分を記述する少数自由度の抽出2013

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔、寺本央、小松崎民樹
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 一分子時系列から掘り起こす多次元自由エネルギー地形の情報理論的構成法の開発2013

    • 著者名/発表者名
      千葉勇太、河合信之輔、馬場昭典、寺本央、李振風、小松崎民樹
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 2つの反応方向をもつサドルにおける化学反応:反応の運命を分ける反応性境界の抽出2013

    • 著者名/発表者名
      永幡裕、寺本央、李振風、河合信之輔、小松崎民樹
    • 学会等名
      化学系学協会北海道支部2013年冬季研究発表会
    • 発表場所
      北海道大学札幌キャンパス(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Effect of Time Scales on the Essential Dimensionality of a Dynamical System2012

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Kawai, Hiroshi Teramoto, Tamiki Komatsuzaki
    • 学会等名
      The 13th RIES-Hokudai International Symposium ”律”
    • 発表場所
      CHATERAISE Gateaux Kingdom Sapporo(札幌市)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Construction of “Optimal” Estimators for Arbitrary Probability Distributions2012

    • 著者名/発表者名
      Shinnosuke Kawai, Tamiki Komatsuzaki
    • 学会等名
      新学術領域「少数性生物学」第1回国際会議2012 Paradigm Innovation in Biology: Novel Strategy and Thinking
    • 発表場所
      Academia Sinica Activity center (Taipei,台湾)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 遷移状態とは何か―鞍点の周囲で起こる運動とその制御2012

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔、小松崎民樹
    • 学会等名
      化学反応経路探索のニューフロンティア2012
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 凝縮相ダイナミクスにおける時間スケールのエネルギー地形への影響2012

    • 著者名/発表者名
      河合信之輔、小松崎民樹
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] 高次ランクサドルを含めた化学反応ダイナミクスにおける反応の境界2012

    • 著者名/発表者名
      永幡 裕、寺本 央、李 振風、河合 信之輔、小松崎 民樹
    • 学会等名
      第6回分子科学討論会
    • 発表場所
      東京大学本郷キャンパス(東京)
    • 関連する報告書
      2012 実施状況報告書
  • [学会発表] Extracting Boundary of Reaction Associated with an Index-two-saddle from a Two Degree-of-Freedoms System2012

    • 著者名/発表者名
      Y. Nagahata, S. Kawai, H. Teramoto, C. Li and T. Komatsuzaki
    • 学会等名
      第28回化学反応討論会
    • 発表場所
      九州大学筑紫キャンパス(福岡県春日市)
    • 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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