ランダムな成長パターンの形成機構

2009 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 18340115
• 研究種目: 基盤研究(B)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 数理物理・物性基礎
• 研究機関: 中央大学
• 研究代表者: 松下 貢 中央大学, 理工学部, 教授 (20091746)
• 連携研究者: 香取 眞理 中央大学, 理工学部, 教授 (60202016) ; 田口 善弘 中央大学, 理工学部, 教授 (30206932) ; 松山 東平 新潟県立大学, 専攻科 食物栄養専攻, 非常勤講師 (00047200) ; 須田 淳一郎 佐世保工業高等専門学校, 一般科目, 教授 (40226577) ; 山崎 義弘 早稲田大学, 理工学部, 准教授 (10349227)
• 研究期間 (年度): 2006 – 2009
• キーワード: パターン形成 / バクテリア / コロニー / スケーリング / フラクタル / 複雑系 / 対数正規分布

研究概要

自然界、社会に見られるランダムなパターンの構造と統計について主として三つの課題を研究した。1.大腸菌と緑膿菌について環境条件を変えるとコロニーパターンがどのように変化するかのダイヤグラムを確立し、そのうちの周期パターンの菌密度変化を詳しく調べた。2.ランダムパターンの成長界面の自己アフィンフラクタル性を、バクテリアコロニー、地形などを例にして詳しく調べた。3.都道府県人口、市町村人口、私たちの身長・体重などを例にして、複雑系一般の統計性の基本は対数正規分布であることを基礎づけた。

研究成果

• [雑誌論文] Statistical Properties of Height of Japanese Schoolchildren (2009)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kuninaka, Yu Mitsuhashi, Mitsugu Matsushita
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. Vol.78 ページ: 125001-1-2
  • 査読あり
• [雑誌論文] Pattern Formation of Bacterial Colonies by Escherichia coli (2009)
  • 著者名/発表者名: Rie Tokita, Takaki Katoh, Yusuke Maeda, Jun-ichi Wakita, Masaki Sano, Tohey Matsuyama, Mitsugu Mastushita
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. Vol.78 ページ: 074005-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] 複雑系の統計性 (2009)
  • 著者名/発表者名: 國仲寛人, 松下貢
  • 雑誌名: 科学 Vol.79 ページ: 1146-1155
• [雑誌論文] Why Does Zipf's Law Break Down in Rank-Size Distribution of Cities (2008)
  • 著者名/発表者名: Hiroto Kuninaka, Mitsugu Matsushita
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. Vol.77 ページ: 114801-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Swarming of Pseudomonas aeruginosa PAO1 without differentiation into elongated hyperflagellates on hard agar minimal medium (2008)
  • 著者名/発表者名: Chihiro Takahashi, Takashi Nozawa, Taichiro Tanikawa, Yoji Nakagawa, Jun-ichi Wakita, Mitsugu Matsushita, Tohey Matsuyama
  • 雑誌名: FEMS Microbiology Letters Vol.280 ページ: 169-175
  • 査読あり
• [雑誌論文] Reconstruction and Extension of the Family-Vicsek Scaling Hypothesis for Growing Rough Interfaces (2007)
  • 著者名/発表者名: Yoshihiro Yamazaki, Kazuaki Saito, Naoki Kobayashi, Tatsuya Ozawa, Mitsugu Matsushita
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. Vol.76 ページ: 104002-1-9
  • 査読あり
• [雑誌論文] Characteristics of Population Distributions in Municipalities (2007)
  • 著者名/発表者名: Yo Sasaki, Hiroto Kuninaka, Naoki Kobayashi, Mitsugu Matsushita
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. Vol.76 ページ: 074801-1-6
  • 査読あり
• [雑誌論文] Statistical Laws for Food Fragmentation by Human Mastication (2006)
  • 著者名/発表者名: Naoki Kobayashi, Kaoru Kohyama, Yo Sasaki, Mitsugu Matsushita
  • 雑誌名: J. Phys. Soc. Jpn. Vol.75 ページ: 083001-1-4
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fractal Structure and Statistics of Computer-simulated and Real Landforms (2006)
  • 著者名/発表者名: Yo Sasaki, Naoki Kobayashi, Shunji Ouchi, Mitsugu Matsushita
  • 雑誌名: Phys. Soc. Jpn. Vol.75 ページ: 074804-1-4
  • 査読あり
• [学会発表] 大腸菌コロニーの周期的成長パターン(2) (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉野哲雄, 江原幸枝, 殿村幸彦, 時田理恵, 加藤高基, 前多祐介, 脇田順一, 佐野雅己, 松山東平, 松下貢
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] 大腸菌コロニーの形態形成における走化性の影響 (2010)
  • 著者名/発表者名: 江原幸枝, 吉野哲雄, 殿村幸彦, 時田理恵, 加藤高基, 前多祐介, 脇田順一, 松山東平, 佐野雅己, 松下貢
  • 学会等名: 日本物理学会第65回年次大会
  • 発表場所: 岡山大学
  • 年月日: 2010-03-20
• [学会発表] P. mirabilisの同心円状パターン (2009)
  • 著者名/発表者名: 殿村幸彦, 江原幸枝, 吉野哲雄, 脇田順一, 松山東平, 松下貢
  • 学会等名: 日本物理学会2009年秋季大会
  • 発表場所: 熊本大学
  • 年月日: 2009-09-26
• [学会発表] 緑膿菌コロニーのパターン形成 (2009)
  • 著者名/発表者名: 小谷野真利子, 脇田順一, 松山東平, 松下貢
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-30
• [学会発表] 身長及び体重に見られる統計分布の特徴II (2009)
  • 著者名/発表者名: 三橋雄, 國仲寛人, 松下貢
  • 学会等名: 日本物理学会第64回年次大会
  • 発表場所: 立教大学
  • 年月日: 2009-03-27
• [学会発表] アスコルビン酸の結晶成長界面で観られるフラクタル的な衝突について (2008)
  • 著者名/発表者名: 山崎義弘, 戸田昭彦, 松下貢, 脇田順一
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] バクテリアコロニーの界面の粗さの定量解析 (2008)
  • 著者名/発表者名: 飯島徹也, 國仲寛人, 松下貢
  • 学会等名: 日本物理学会2008年秋季大会
  • 発表場所: 岩手大学
  • 年月日: 2008-09-20
• [学会発表] 大腸菌コロニーのパターン形成(2) (2008)
  • 著者名/発表者名: 時田理恵, 加藤高基, 前多祐介, 脇田順一, 佐野雅己, 松山東平, 松下貢
  • 学会等名: 日本物理学会第63回年次大会
  • 発表場所: 近畿大学本部キャンパス
  • 年月日: 2008-03-22
• [学会発表] B. subtilisディスク状コロニーの微視的観察 (2007)
  • 著者名/発表者名: 脇田順一, 松山東平, 松下貢
  • 学会等名: 日本物理学会第62回年次大会
  • 発表場所: 北海道大学
  • 年月日: 2007-09-21
• [学会発表] 市町村別人口に見る人口分布の特徴 (2007)
  • 著者名/発表者名: 佐々木陽, 小林奈央樹, 國仲寛人, 松下貢
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-18
• [学会発表] 成長する界面の粗さに対するスケーリング:Family-Vicsek scalingの拡張・再構築 (2007)
  • 著者名/発表者名: 山崎義弘, 小林奈央樹, 斎藤和亮, 小澤達哉, 松下貢
  • 学会等名: 日本物理学会2007年春季大会
  • 発表場所: 鹿児島大学
  • 年月日: 2007-03-18
• [学会発表] 咀嚼による食品破壊の統計則-対数正規分布への再訪 (2006)
  • 著者名/発表者名: 小林奈央樹, 神山かおる, 佐々木陽, 松下貢
  • 学会等名: 日本食品工学会第7回年次大会
  • 発表場所: つくば国際会議場(エポカルつくば)
  • 年月日: 2006-08-03
• [図書] 物理学講義熱力学 (2009)
  • 著者名/発表者名: 松下貢
  • 総ページ数: 178
  • 出版者: 裳華房
• [図書] トポロジーデザイニング-新しい幾何学からはじめる物質・材料設計- (2009)
  • 著者名/発表者名: 松下貢
  • 総ページ数: 20
  • 出版者: 株)エヌ・ティー・エス
• [図書] バイオフィルムの基礎と制御 (2008)
  • 著者名/発表者名: 松下貢, 松山東平
  • 総ページ数: 16-26
  • 出版者: 株)エヌ・ティー・エス
• [備考]
  • URL: http://www.phys.chuo-u.ac.jp/labs/matusita/