| 研究課題/領域番号 |
15KT0112
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| 研究機関 | 東京理科大学 |
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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)
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| 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)
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| 研究期間 (年度) |
2015-07-10 – 2019-03-31
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| キーワード | 共通ノイズ同期 / 相互結合同期 / 非線形振動子 / カオス / パワースペクトル |
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| 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注目されている共通ノイズ同期現象を，実学として重要な分野の一つでもある農学において応用するものである．数理科学においてはこれまで種々の調査がなされ，その成果も上がっている共通ノイズ同期現象であるが，これを農学における重要課題に適用することで，これらの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，植物が示す繁殖同調現象に応用することで，対象とする植物の生産管理自動化を目指す．その際，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で捉えようとするところに特徴がある．また，Isagiらのモデルの改良として，Isagiらのモデルの有する内部エネルギー項が指数関数的に減衰する効果を導入することで，実現象に即した同期が再現できることを示した．また，印加する共通ノイズ同期には、現実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の研究では，各個体に印加されるノイズは完全に同一なノイズが (相互相関は1) が用いられていたが，それを変更し，相互相関は高いものの，必ずしも1とはならない共通ノイズをを印加することにした．これにより，同期度がどのように変化するのかを調査している．
またこれに合わせて、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，振動子自体の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も合わせて解析している．
さらに，ノイズの周波数構造が変化した場合に，どのような同期を呈するのかも，数理モデルを用いて調査し，スペクトル構造との関係について議論を行った．
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