• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2017 年度 実施状況報告書

数理農学創生へ向けた植物繁殖同調現象のメカニズム解明と生産管理論の構築

研究課題

研究課題/領域番号 15KT0112
研究機関東京理科大学

研究代表者

池口 徹  東京理科大学, 工学部情報工学科, 教授 (30222863)

研究分担者 酒井 憲司  東京農工大学, (連合)農学研究科(研究院), 教授 (40192083)
島田 裕  埼玉大学, 理工学研究科, 助教 (50734414)
研究期間 (年度) 2015-07-10 – 2019-03-31
キーワード同期現象 / 共通ノイズ同期 / 相互結合同期 / 非線形振動子 / カオス
研究実績の概要

本研究課題では,近年,非線形数理科学でその理論が急速に発展している非線形自律振動子の同期現象の中でも特に共通ノイズ同期現象を実学として重要な分野のひとつである農学において適用することで、農学における重要課題を数理の立場から解決しようとするものである。具体的には,植物集団が示す繁殖同調現象に上記理論を応用することで、対象とする植物の生産管理自動化を目指すものである。
具体的には,Isagi らが提案した資源収支モデルを基盤としながらもそれを改良することでどのような現象が発生するのかを数理的な枠組みで捉えようとする。改良点として、Isagiらのモデルの有する内部エネルギーの保存について時間減衰項を導入することで、実際の現象に即して同期現象が発生するようなモデルを提案した。
また,印加する共通ノイズ同期には、より現実の状態に即したものを用いることした。従来の共通ノイズ同期現象では、各個体に印加されるノイズは全くの同一ノイズ (相互相関は1) であるが、それを拡張し、相関は非常に高いが必ずしも1ではない共通ノイズ同期を印加することで、どのように同期度が変化するのかを調査している。
一方、これに合わせて、非線形振動子が相互に結合することにより生じる相互結合同期現象も、非常に重要な枠組みであるが、どのような相互結合が同期に影響を与えるか、また,共通ノイズ同期現象と相互同期現象が共存する場合にはどのような現象が得られるかを合わせて解析している。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

現在までに,新たなモデルを提案するなど順調に進行した。

今後の研究の推進方策

現在、実際の植物モデル以外のダイナミカルシステムに対しても同様の調査を行っているが、これはどのようなクラスの非線形性がどのような同期現象を導くかという観点からも重要な解析である。

次年度使用額が生じた理由

現在研究課題成果を原著論文としてまとめているが,それと同時並行して,内外の会議にて議論のために学会発表論文も作成しており,そのための旅費が必要である.

  • 研究成果

    (39件)

すべて 2018 2017

すべて 雑誌論文 (12件) (うち国際共著 2件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] Chaos emerging in soil failure patterns observed during tillage: Normalized deterministic nonlinear prediction (NDNP) and its application2017

    • 著者名/発表者名
      Sakai Kenshi、Upadhyaya Shrinivasa K.、Andrade-Sanchez Pedro、Sviridova Nina V.
    • 雑誌名

      Publisher Logo Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science

      巻: 27 ページ: 033115~033115

    • DOI

      10.1063/1.4978027

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Direct coupling: a possible strategy to control fruit production in alternate bearing2017

    • 著者名/発表者名
      Prasad Awadhesh、Sakai Kenshi、Hoshino Yoshinobu
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 39890~39890

    • DOI

      10.1038/srep39890

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Izhikevichニューロンモデルにおけるカオス応答とカオス同期2017

    • 著者名/発表者名
      内木楓,島田裕,藤原寛太郎,池口徹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会論文誌 A

      巻: J100-A ページ: 195-204

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Reproducing Infra-Slow Oscillations with Dopaminergic Modulation2017

    • 著者名/発表者名
      Kobayashi Toshihiro、Shimada Yutaka、Fujiwara Kantaro、Ikeguchi Tohru
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 7 ページ: 2411

    • DOI

      10.1038/s41598-017-02366-z

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Chaotic Neurodynamical search with small number of neurons for solving QAP2017

    • 著者名/発表者名
      Hikaru Ohnishi, Yutaka Shimada, Kantaro Fujiwara, Tohru Ikeguchi
    • 雑誌名

      Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE

      巻: 8 ページ: 255-265

    • DOI

      10.1587/nolta.8.255

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Solving the Steiner Tree Problem in Graphs by Chaotic Neural Network using Key Path Neighborhood2017

    • 著者名/発表者名
      Misa Fujita, Takayuki Kimura, and Tohru Ikeguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 12th Metaheuristics International Conference(MIC 2017)

      巻: 1 ページ: 834-836

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mathematical Model of TRPM2 Activation in Pancreatic β-cells2017

    • 著者名/発表者名
      Kantaro Fujiwara, Hiroyasu Ando, Tohru Ikeguchi, Masashi Yoshida and Masafumi Kakei
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2017 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2017)

      巻: 1 ページ: 387-390

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evaluation of the performance of the chaotic neural network for solving the Steiner tree problem in graphs with incidence costs2017

    • 著者名/発表者名
      Misa Fujita, Yutaka Shimada, Kantaro Fujiwara and Tohru Ikeguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2017 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2017)

      巻: 1 ページ: 712-715

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Effect of connectivity weights of inhibitory neurons in neuronal avalanches2017

    • 著者名/発表者名
      Mayu Aoki, Yutaka Shimada, Kantaro Fujiwara and Tohru Ikeguchi
    • 雑誌名

      Proceedings of the 2017 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2017)

      巻: 1 ページ: 152-155

    • 査読あり
  • [雑誌論文] メトロノーム数が同期に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      塩見 優介,島田 裕,藤原 寛太郎,池口 徹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 技術研究報告

      巻: 117 ページ: 47-52

  • [雑誌論文] 神経活動リズムと神経雪崩現象の関係2017

    • 著者名/発表者名
      青木 舞優,加藤 秀行,島田 裕,藤原 寛太郎,池口 徹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 技術研究報告

      巻: 117 ページ: 59-64

  • [雑誌論文] ドーパミンの作用と抑制性シナプスの学習による低周波リズムの生成2017

    • 著者名/発表者名
      頼 さくら,島田 裕,藤原 寛太郎,池口 徹
    • 雑誌名

      電子情報通信学会 技術研究報告

      巻: 117 ページ: 69-74

  • [学会発表] 数理農学創生へ向けた植物繁殖同調現象のメカニズム解明と生産管理論の構築2018

    • 著者名/発表者名
      池口徹
    • 学会等名
      Perspective of chaos application to agriculture, RIMS Joint Research Workshop,Research Institute of Mathematical Science
    • 招待講演
  • [学会発表] Toward Founding Math-Agro Sciences2018

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Sakai
    • 学会等名
      Perspective of chaos application to agriculture, RIMS Joint Research Workshop,Research Institute of Mathematical Science
    • 招待講演
  • [学会発表] Excellent lectures to Nonlinear Dynamics and its Application to Agriculture2018

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Sakai
    • 学会等名
      Intelligent Agriculture Production Technology Allianca of Taiwan
    • 国際学会
  • [学会発表] ジョイントリカレンスプロットによる瞬目同期の時間スケール解析2018

    • 著者名/発表者名
      野村 亮太
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2018年総合大会
  • [学会発表] K番目の最短経路を使用したグラフ的シュタイナー木構築法2018

    • 著者名/発表者名
      藤田 実沙
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2018年総合大会
  • [学会発表] 重み付き有向ネットワークの指標を用いた多言語間の比較2018

    • 著者名/発表者名
      多々良 真弓美
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2018年総合大会
  • [学会発表] メトロノーム同期実験において出現するカオス応答の解析2018

    • 著者名/発表者名
      中川 祐季
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2018年総合大会
  • [学会発表] 整数ロジスティック写像の応答より生成した乱数列の統計的解析2018

    • 著者名/発表者名
      金丸 志生
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2018年総合大会
  • [学会発表] 数理モデルによる膵β細胞のTRPM2チャネル活性の再現2018

    • 著者名/発表者名
      笠原 宏太朗
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2018年総合大会
  • [学会発表] 高速株式取引データに対する非線形解析2018

    • 著者名/発表者名
      山本 紘平
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2018年総合大会
  • [学会発表] サロゲートデータ法を用いたカオスMIMOシステムの性能解析2018

    • 著者名/発表者名
      山崎 凌,島田 裕,藤原 寛太郎,池口 徹
    • 学会等名
      電子情報通信学会 2018年総合大会
  • [学会発表] Contributions to the Field of Nonlinear Dynamics and its Application to Agriculture2017

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Sakai
    • 学会等名
      Certificate of Excellence presented by University of California, Davis, Department of Biological and Agricultural Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] Evaluation of the performance of the chaotic neural network for solving the Steiner tree problem in graphs with incidence costs2017

    • 著者名/発表者名
      MIsa Fujita
    • 学会等名
      2017 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Mathematical Model of TRPM2 Activation in Pancreatic β-cells2017

    • 著者名/発表者名
      Kantaro Fujiwara
    • 学会等名
      2017 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Solving the Steiner Tree Problem in Graphs by Chaotic Neural Network using Key Path Neighborhood2017

    • 著者名/発表者名
      Misa Fujita
    • 学会等名
      the 12th Metaheuristics International Conference(MIC 2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] Effect of connectivity weights of inhibitory neurons in neuronal avalanches2017

    • 著者名/発表者名
      Mayu Aoki
    • 学会等名
      017 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (NOLTA2017)
    • 国際学会
  • [学会発表] キーパス近傍に基づいたカオスニューラルネットワークによるグラフ的シュタイナー木問題の解法2017

    • 著者名/発表者名
      藤田実沙
    • 学会等名
      電子情報通信学会NOLTAソサイエティ大会
  • [学会発表] 三遊亭圓生の落語『死神』の非線形時系列解析2017

    • 著者名/発表者名
      野村 亮太
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年ソサイエティ大会
  • [学会発表] 頂点に基づく局所探索法を使用したカオスニューラルネットワークによるグラフ的シュタイナー木問題の解法2017

    • 著者名/発表者名
      藤田 実沙
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年ソサイエティ大会
  • [学会発表] スケールフリー性とクラスタ性が共存するネットワーク上での情報拡散の解析2017

    • 著者名/発表者名
      石黒 譲
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年ソサイエティ大会
  • [学会発表] 数値計算による4台のメトロノームの同期領域の調査2017

    • 著者名/発表者名
      塩見 優介
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年ソサイエティ大会
  • [学会発表] 複雑ネットワーク解析による異言語間の比較調査2017

    • 著者名/発表者名
      多々良 真弓美
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年ソサイエティ大会
  • [学会発表] Izhikevichニューロンモデルにおけるノイズ電流印加による信頼性の上昇2017

    • 著者名/発表者名
      内木 楓
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年ソサイエティ大会
  • [学会発表] メトロノームにおける有色ノイズによる共通ノイズ同期現象2017

    • 著者名/発表者名
      船木 怜大成
    • 学会等名
      電子情報通信学会2017年ソサイエティ大会
  • [学会発表] メトロノーム数が同期に与える影響2017

    • 著者名/発表者名
      塩見 優介
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会
  • [学会発表] 神経活動リズムと神経雪崩現象の関係2017

    • 著者名/発表者名
      青木 舞優
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究家
  • [学会発表] ドーパミンの作用と抑制性シナプスの学習による低周波リズムの生成2017

    • 著者名/発表者名
      頼 さくら
    • 学会等名
      電子情報通信学会非線形問題研究会

URL: 

公開日: 2019-12-27  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi