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多種反応拡散系に現れる解構造の新展開と制御

研究課題

研究課題/領域番号 26400214
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 数学基礎・応用数学
研究機関明治大学

研究代表者

小川 知之  明治大学, 総合数理学部, 専任教授 (80211811)

研究分担者 末松 信彦  明治大学, 総合数理学部, 専任准教授 (80542274)
連携研究者 坂元 孝志  明治大学, 理工学部, 講師 (30546891)
研究協力者 大野 航太  
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2018-03-31
研究課題ステータス 完了 (2017年度)
配分額 *注記
4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円)
2016年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
2015年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2014年度: 1,820千円 (直接経費: 1,400千円、間接経費: 420千円)
キーワード反応拡散系 / 大域フィードバック / Turing不安定化 / 自己組織化 / パターンの制御 / 光制御BZ反応 / 倍周期分岐 / 結合振動子 / 定在波 / 交互振動 / 反位相解 / パターン制御
研究成果の概要

反応拡散系に現れるパターンを制御する方法を理論的・実験的に開発するのが本研究課題の目標である。Activator-Inhibitor系でActivatorにフィードバック制御を印加することがsemi-passivityという性質を持つことから定常パターン、振動パターンの制御が可能になる。光感受性触媒を用いたBZ反応でフィードバック制御を行うとsemi-passivityは成立しないが、定在波パターンが生じることが数理モデルと実験から明らかになった。

報告書

(5件)
  • 2017 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2016 実施状況報告書
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (17件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (10件) (うち国際共著 2件、 査読あり 10件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 1件)

  • [雑誌論文] Rippling rectangular waves for a modified Benney equation2018

    • 著者名/発表者名
      Miyaji Tomoyuki、Ogawa Toshiyuki、Sekisaka Ayuki
    • 雑誌名

      Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics

      巻: 印刷中 号: 2 ページ: 939-968

    • DOI

      10.1007/s13160-018-0304-1

    • NAID

      210000166795

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Evolution of Self-Propelled Objects: From the Viewpoint of Nonlinear Science2018

    • 著者名/発表者名
      Suematsu Nobuhiko J.、Nakata Satoshi
    • 雑誌名

      Chemistry - A European Journal

      巻: 24 号: 24 ページ: 6308-6324

    • DOI

      10.1002/chem.201705171

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Asymmetries in leaf branch are associated with differential speeds along growth axes: A theoretical prediction2017

    • 著者名/発表者名
      Akiko Nakamasu, Nobuhiko J. Suematsu, Seisuke Kimura
    • 雑誌名

      Developmental Dynamics

      巻: 246 号: 12 ページ: 981-991

    • DOI

      10.1002/dvdy.24587

    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stability of periodic traveling waves in the Aliev-Panfilov reaction-diffusion system2016

    • 著者名/発表者名
      M. Osman Gani and Toshiyuki Ogawa
    • 雑誌名

      Communications in Nonlinear Science and Numerical Simulation

      巻: 33 ページ: 30-42

    • DOI

      10.1016/j.cnsns.2015.09.002

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Chaotic Dynamics in an Integro-Differential Reaction-Diffusion System in the Presence of 0:1:2 Resonance2016

    • 著者名/発表者名
      T.Ogawa and T.O.Sakamoto
    • 雑誌名

      in “Mathematical Fluid Dynamics, Present and Future”, Springer Proceedings in Mathematics & Statistics

      巻: 183 ページ: 531-562

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Oscillation of speed of a self-propelled Belousov-Zhabotinsky droplet2016

    • 著者名/発表者名
      N. J. Suematsu, Y. Mori, T. Amemiya, S. Nakata
    • 雑誌名

      The Journal of Physical Chemistry Letters

      巻: 7 号: 17 ページ: 3424-3428

    • DOI

      10.1021/acs.jpclett.6b01539

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Selective pattern formation control: Spatial spectrum consensus and Turing instability approach2015

    • 著者名/発表者名
      K.Kashima, T.Ogawa and T.Sakurai
    • 雑誌名

      Automatica

      巻: 56 ページ: 25-35

    • DOI

      10.1016/j.automatica.2015.03.019

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] 反応拡散系における不安定定在波の選択的安定化2015

    • 著者名/発表者名
      梅津 佑介, 小川 知之, 加嶋 健司
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 51 号: 2 ページ: 110-119

    • DOI

      10.9746/sicetr.51.110

    • NAID

      130004855734

    • ISSN
      0453-4654, 1883-8189
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Homogenization and dimension reduction of filtration combustion in heterogeneous thin layers2014

    • 著者名/発表者名
      T. Fatima, E.R. IJioma, T. Ogawa and A. Muntean
    • 雑誌名

      Networks and Heterogeneous Media

      巻: 9(4) 号: 4 ページ: 709-737

    • DOI

      10.3934/nhm.2014.9.709

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Alternans and spiral breakup in an excitable reaction-diffusion system: a simulation study2014

    • 著者名/発表者名
      M Osman Gani and Toshiyuki Ogawa
    • 雑誌名

      International Scholarly Research Notices

      巻: 2014 ページ: 459675-459675

    • DOI

      10.1155/2014/459675

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] さざ波立つ矩形波へのトーラス分岐2017

    • 著者名/発表者名
      宮路智行、小川知之、関坂歩幹
    • 学会等名
      日本数学会2017年年会
    • 発表場所
      首都大学東京南大沢キャンパス
    • 年月日
      2017-03-27
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] BZ 反応を用いた反応拡散系の大域的制御2017

    • 著者名/発表者名
      大野航太、小川知之、末松信彦
    • 学会等名
      2017 年度応用数 学合同研究集会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] BZ 反応を用いた振動場反応拡散系の大域的制御2017

    • 著者名/発表者名
      大野航太、小川知之、末松信彦
    • 学会等名
      第 27 回 非 線形反応と協同現象研究会
    • 関連する報告書
      2017 実績報告書
  • [学会発表] 振動場Oregonator modelの大域的制御2016

    • 著者名/発表者名
      大野航太, 小川知之, 末松信彦
    • 学会等名
      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
      2016-12-16
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Drift bifurcation of traveling wave in reaction-diffusion system with 3 competing species2016

    • 著者名/発表者名
      T.Ogawa
    • 学会等名
      Joint Australia-Japan workshop on dynamical systems with applications in life sciences
    • 発表場所
      Queensland University of Technology, Brisbane, Australia
    • 年月日
      2016-07-18
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3種反応拡散系の進行波解のドリフト分岐2015

    • 著者名/発表者名
      小川知之
    • 学会等名
      研究集会「多変数反応拡散系の数理とその周辺」
    • 発表場所
      神戸大学深江キャンパス
    • 年月日
      2015-12-25
    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
  • [学会発表] Stabilization of Unstable Standing Waves in Reaction-diffusion Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki OGAWA
    • 学会等名
      The 10th AIMS Conference on Dynamical Systems, Differential Equations and Applications
    • 発表場所
      Madrid, Spain
    • 年月日
      2014-07-08
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2019-03-29  

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