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2018 年度 実施状況報告書

強相関ネットワーク複合系上のパーコレーション転移における臨界状態の解明

研究課題

研究課題/領域番号 17K05590
研究機関高知工業高等専門学校

研究代表者

谷澤 俊弘  高知工業高等専門学校, ソーシャルデザイン工学科, 教授 (60311106)

研究期間 (年度) 2017-04-01 – 2020-03-31
キーワード複雑ネットワーク / 臨界現象 / 相転移 / 数値シミュレーション
研究実績の概要

平成30年度は,前年度までに開発されたソフトゥエア環境を基盤として,ノード間に強い次数相関を持つネットワークに関する数値シミュレーションを行った。2007年,Nohによりノード結合に正の次数相関を持つある特定のタイプのネットワーク上でのパーコレーション転移は従来のような平均場型ではない可能性が示唆されたが,これが,正の次数相関を持つネットワークの一般的な性質であるかどうかについては不明である。本年度は,平成29年度で整備したソフトウェア開発環境を用いて,強い正の次数相関を持つネットワーク上でのパーコレーション転移についての詳細なシミュレーションを行い,Nohの計算結果で得られたような,有限サイズクラスター分布の転移点でのピーク消失は見られないことを確認した。
この結果は表面上はNohの結果と矛盾するものであるが,両者が用いたネットワーク構造は異なっており,この矛盾がこのネットワーク構造の違いに起因するものなのかどうかについては,さらなる解析が必要である。この点においては,数値シミュレーションによる解析だけでは不十分であり,厳密な方程式系から出発する解析的手法が必要で,これが今後の研究の展開の方向となる。
得られた数値計算結果は,平成30年9月の日本物理学会秋季大会,および12月イギリスのケンブリッジ大学で開催されたComplex Networks 2018にて発表された。また,複雑系の生み出す時系列データをネットワーク化するための手法に関する論文も出版されている。

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

本研究課題は,ノード結合間に強い次数相関を持つ複雑ネットワーク上におけるパーコレーション転移を解析的手法と数値計算の両面から精査しようとするものであり,平成30年度で数値計算を用いたシミュレーション結果を得られたことで,最終年度における解析に確固たる基盤が得られたため。

今後の研究の推進方策

現在のところNohの得た結果と本研究での数値シミュレーション結果の間には差異がある。この違いが用いたネットワーク構造の特性にどの程度依存しているのかを解明するためには,解析的手法が必要である。平成31年度(令和元年度)は解析的手法を用いて,この点を明らかにしていきたい。

次年度使用額が生じた理由

この年度は国際会議での発表回数が多く,旅費を確保するために物品費を抑えたことが残高が生じた原因である。次年度は本研究計画の最終年度であり,物品費,旅費ともにバランスよく適切に使用する予定である。

  • 研究成果

    (8件)

すべて 2019 2018

すべて 雑誌論文 (2件) (うち国際共著 2件、 査読あり 2件) 学会発表 (4件) (うち国際学会 3件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] Long-range correlation properties of stationary linear models with mixed periodicities2019

    • 著者名/発表者名
      Tomomichi Nakamura, Michael Small, and Toshihiro Tanizawa
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 99 ページ: 022128

    • DOI

      10.1103/PhysRevE.99.022128

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Constructing directed networks from multivariate time series using linear modelling technique2018

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Tanizawa, Tomomichi Nakamura, Fumihiko Taya, and Michael Small
    • 雑誌名

      Physica A: Statistical Mechanics and Its Applications

      巻: 512 ページ: 437, 455

    • DOI

      10.1016/j.physa.2018.08.137

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] Constructing directed networks from multivariate time series using linear modeling technique2019

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Tanizawa
    • 学会等名
      CompleNet'19
    • 国際学会
  • [学会発表] Percolation transition on scale-free networks with assortative degree correlation2018

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Tanizawa
    • 学会等名
      Complex Networks 2018
    • 国際学会
  • [学会発表] Building Web contents for the Project, 'Network Science in Your Pocket'2018

    • 著者名/発表者名
      Toshihiro Tanizawa
    • 学会等名
      NetSciEd2018
    • 国際学会
  • [学会発表] 強次数相関ネットワーク上のパーコレーション転移における臨界現象について2018

    • 著者名/発表者名
      谷澤 俊弘
    • 学会等名
      日本物理学会秋季大会
  • [図書] ネットワーク科学2019

    • 著者名/発表者名
      アルバート=ラズロ・バラバシ(監訳者:池田裕一,井上寛康,谷澤俊弘)
    • 総ページ数
      472
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      978-4-320-12447-9
  • [図書] Network Science in Education2018

    • 著者名/発表者名
      編者:C. Cramer, M.A. Porter, H. Sayama, L. Sheetz, and S.M. Uzzo (Ch12: Toshihiro Tanizawa))
    • 総ページ数
      205
    • 出版者
      Springer International Publishing
    • ISBN
      978-3-319-77236-3

URL: 

公開日: 2019-12-27  

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