不活性素子を含む振動子ネットワークのダイナミックスと転移現象の解明

• 研究課題/領域番号: 26400401
• 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: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 大阪府立大学
• 研究代表者: 大同 寛明 大阪府立大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (70188465)
• 研究期間 (年度): 2014-04-01 – 2017-03-31
• 研究課題ステータス: 完了 (2016年度)
• 配分額: 4,810千円 (直接経費: 3,700千円、間接経費: 1,110千円); 2016年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円); 2015年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円); 2014年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
• キーワード: 結合振動子系 / ネットワーク / エイジング転移 / 興奮性 / 同期転移 / ヒステリシス

研究成果の概要

本研究の焦点は分岐パラメーターの値によって興奮性もしくは振動を示す素子を大域的に結合した集団の振舞である。興奮性とは、外からの摂動の強さがある閾値を超えると、大きな変動を示した後に固定点に戻ることを指す。このような素子の割合が増えていくと、系は動的相から静的相へと転移する（エイジング転移）。コントロールパラメーターは結合強度と全素子の分岐パラメーターの平均値である。本研究の主要な結果は、エイジング転移境界での分岐構造と秩序変数のスケーリング則および動的相にある境界についての理論である。もう一つの成果は位相振動子集団の感受率を求めたことである。

研究成果

• [国際共同研究] Saint Louis University(米国)
• [雑誌論文] Bifurcation and scaling at the aging transition boundary in globally coupled excitable and oscillatory units (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Daido, Kazuho Nishio
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: ９３ 号: 5
  • DOI: 10.1103/physreve.93.052226
  • NAID: 120006719630
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Susceptibility of large populations of coupled oscillators (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Daido
  • 雑誌名: Physical Review E 巻: 91 号: 1
  • DOI: 10.1103/physreve.91.012925
  • 査読あり / 謝辞記載あり
• [雑誌論文] Dynamical robustness of coupled heterogeneous oscillators (2014)
  • 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
  • 査読あり
• [学会発表] 振動子と興奮性素子が混在する集団における秩序変数のスケーリング則 (2017)
  • 著者名/発表者名: 大同寛明
  • 学会等名: 日本物理学会 第７２回年次大会
  • 発表場所: 大阪大学豊中キャンパス
• [学会発表] 振動子と興奮性素子の混在する集団のダイナミックスⅤ (2016)
  • 著者名/発表者名: 大同寛明、西尾一穂
  • 学会等名: 日本物理学会第71回年次大会
  • 発表場所: 東北学院大学泉キャンパス、仙台市
  • 年月日: 2016-03-19
• [学会発表] Aging transition in large populations of globally coupled excitable and oscillatory units (2016)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Daido
  • 学会等名: Advances in the collective behaviour of complex systems
  • 発表場所: University of Potsdam, Germany
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 振動子と興奮性素子の混在する集団のダイナミックスVI (2016)
  • 著者名/発表者名: 大同寛明
  • 学会等名: 日本物理学会 ２０１６年秋季大会
  • 発表場所: 金沢大学角間キャンパス
• [学会発表] 4個の興奮型位相振動子結合系のダイナミックス (2015)
  • 著者名/発表者名: 酒井健太郎、大同寛明
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス、吹田市
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 振動子と興奮性素子が混在する少数自由度系のダイナミックス (2015)
  • 著者名/発表者名: 西村静恵、大同寛明
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス、吹田市
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] 振動子集団の感受率 (2015)
  • 著者名/発表者名: 大同寛明
  • 学会等名: 日本物理学会2015年秋季大会
  • 発表場所: 関西大学千里山キャンパス、吹田市
  • 年月日: 2015-09-16
• [学会発表] Dynamics of large populations of coupled active and inactive oscillators: Aging transition in Hopf and SNIC scenarios (2015)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Daido
  • 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
  • 国際学会 / 招待講演
• [学会発表] 振動子・同期現象・エイジング (2014)
  • 著者名/発表者名: 大同寛明
  • 学会等名: 「家電粒子系の物理」研究会
  • 発表場所: 名古屋大学
  • 年月日: 2014-12-27
  • 招待講演
• [学会発表] A simple model of quadrupeds' central pattern generators (CPGs) (2014)
  • 著者名/発表者名: Kentaro Sakai, Hiroaki Daido
  • 学会等名: Japan-Slovenia Seminar on Nonlinera Science (Kansai 2014)
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2014-10-29
• [学会発表] Synchronization and chaos in a pair of diffusively coupled Morris-Lecar systems (2014)
  • 著者名/発表者名: Shizue Nishimura, Hiroaki Daido
  • 学会等名: Japan-Slovenia Seminar on Nonlinera Science (Kansai 2014)
  • 発表場所: 奈良女子大学
  • 年月日: 2014-10-29
• [学会発表] 振動子と興奮性素子の混在する集団のダイナミックスＩＶ (2014)
  • 著者名/発表者名: 大同寛明, 笠間晃, 西尾一穂
  • 学会等名: 日本物理学会２０１４年秋季大会
  • 発表場所: 中部大学春日井キャンパス
  • 年月日: 2014-09-09
• [学会発表] Aging transition and other phenomena in large populations of dynamical units (2014)
  • 著者名/発表者名: Hiroaki Daido
  • 学会等名: 9th International Summer School/Conference "Let's Face Chaos through Nonlinear Dynamics"
  • 発表場所: Maribor, Slovenia
  • 年月日: 2014-07-03
  • 招待講演
• [備考] Hiroaki Daido
  • URL: http://www.ms.osakafu-u.ac.jp/~daido/opue.html
• [備考] Hiroaki Daido's website
  • URL: http://www.ms.osakafu-u.ac.jp/~daido/opue.html