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2020 年度 実績報告書

ハイブリッド力学系としての二足歩行の吸引領域の形成メカニズムに注目した解析

研究課題

研究課題/領域番号 16K17638
研究機関国立研究開発法人理化学研究所

研究代表者

大林 一平  国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 研究員 (30583455)

研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワード応用数学 / 計算トポロジー
研究実績の概要

2020年度に出版されたこの研究課題に関する結果としては K. Okamoto, et. al. Fractal mechanism of basin of attraction in passive dynamic walking. Bioinspiration & Biomimetics, 15 (5), (2020) が挙げられる.これは受動歩行モデルの吸引領域の形成メカニズムについて詳細に調べた論文である.この研究は大林の I. Obayashi, et. al. Formation Mechanism of a Basin of Attraction for Passive Dynamic Walking Induced by Intrinsic Hyperbolicity. Proc. Royal Society A, 472 (2190), (2016) を発展させた研究である.もとの研究では吸引領域のフラクタルの形成についての数理的議論がなされていたが,それがされる/されないの分かれ目にある数理的メカニズムは明らかではなかった.この研究ではその部分を詳細に調べ,フラクタル構造の段階的な変化の数理メカニズムについて明らかにしたものである.
その他,この研究課題に関する去年度arxivに公開した論文 Ippei Obayashi, Michio Yoshiwaki. Field choice problem in persistent homology, https://arxiv.org/abs/1911.11350 については現在論文を大幅に改訂し,数値実験に関する結果を加えた上で再投稿を行って査読待ちの状況である.
この他,計算トポロジーの数学外への応用(材料科学や地質学)に関する論文,そして大林が開発している計算トポロジー(パーシステントホモロジー)を用いたデータ解析ソフトウェアに関する解説なども出版された.

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2020

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (2件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件)

  • [雑誌論文] Inferring fracture forming processes by characterizing fracture network patterns with persistent homology2020

    • 著者名/発表者名
      Suzuki A.、Miyazawa M.、Okamoto A.、Shimizu H.、Obayashi I.、Hiraoka Y.、Tsuji T.、Kang P.K.、Ito T.
    • 雑誌名

      Computers & Geosciences

      巻: 143 ページ: 104550~104550

    • DOI

      10.1016/j.cageo.2020.104550

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Structural changes during glass formation extracted by computational homology with machine learning2020

    • 著者名/発表者名
      Hirata Akihiko、Wada Tomohide、Obayashi Ippei、Hiraoka Yasuaki
    • 雑誌名

      Communications Materials

      巻: 1 ページ: -

    • DOI

      10.1038/s43246-020-00100-3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fractal mechanism of basin of attraction in passive dynamic walking2020

    • 著者名/発表者名
      Okamoto Kota、Aoi Shinya、Obayashi Ippei、Kokubu Hiroshi、Senda Kei、Tsuchiya Kazuo
    • 雑誌名

      Bioinspiration & Biomimetics

      巻: 15 ページ: 055002~055002

    • DOI

      10.1088/1748-3190/ab9283

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] パーシステントホモロジーに基づくデータ解析パッケージHomCloudの紹介2020

    • 著者名/発表者名
      大林 一平
    • 雑誌名

      RIMS 講究録

      巻: 2166 ページ: -

  • [学会発表] Inverse Problems on persistent homology2020

    • 著者名/発表者名
      Ippei Obayashi
    • 学会等名
      RIMS共同研究 偏微分方程式における逆問題とその応用のさらなる展開
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Field choice problem on persistent homology2020

    • 著者名/発表者名
      大林一平, 吉脇理雄
    • 学会等名
      日本数学会2020年度秋季総合分科会

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公開日: 2021-12-27  

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