| 研究課題/領域番号 |
19K03663
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| 研究機関 | 電気通信大学 |
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研究代表者 |
森 史 電気通信大学, 大学院情報理工学研究科, 研究員 (90525891)
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| 研究分担者 |
岡田 崇 国立研究開発法人理化学研究所, 数理創造プログラム, 上級研究員 (10741043)
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| 研究期間 (年度) |
2019-04-01 – 2022-03-31
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| キーワード | 複雑ネットワーク / 数理生物学 / 情報流 / ブーリアンネットワーク / 環境適応 |
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| 研究実績の概要 |
生物が環境に適した情報処理をどのように実現しているのかという問題は、非常に興味深い。近年、情報処理を担う遺伝子制御系やシグナル伝達系など、生体内の様々なネットワークが網羅的にデータベース化されつつあるが、本研究は、理論的アプローチにより、環境に適した情報出力を可能にしているネットワークの特徴を明らかにするために、複雑ネットワーク上の情報の流れに対する理論を構築することを目的としている。
まず初めに、サイズの小さいブーリアンネットワークを考えた。情報の流れの量をトランスファーエントロピー(TE)で定量化し、数値シミュレーションによって、TEとネットワーク構造との関係性を明らかにした。この数値的結果を、研究代表者が招待されていた国際会議(SIAM DS19)のミニシンポジウムの中で、発表した。会議に参加していた海外の研究者から、多くの質問が寄せられ、結果的に様々なフィードバックを受け取ることができた。また、本研究は、生物を主たる対象に選んでいるが、理論解析手法に関しては社会モデルに関する講演等々からも刺激を受け、大変参考になった。
これらを手掛かりとし、理論構築の方向性を模索した。当初の計画では、ランダムブーリアンネットワークを考え、その平均場描像を捉えることで、平均場理論の構築を第一歩とする予定であった。しかし、サイズの小さなネットワークに対して理論的なアプローチを試行錯誤するうちに、平均場描像よりも直接的にネットワーク構造を取り込む方向性が徐々に見えてきた。論文投稿の準備段階に入っている。
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| 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
研究実績の概要にも記したように、平均場描像をベースにする必要性はなくなり、任意のネットワーク構造を考慮することができるということが分かってきたため、ランダムブーリアンネットワークよりもさらに先の工程へ進むことができた。進捗状況としては概ね順調であると言える。
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| 今後の研究の推進方策 |
任意のネットワークで成立する理論を完成させるため、その成立条件の厳密性を丁寧に検証する。論文として発表されることが期待される。
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| 次年度使用額が生じた理由 |
国際会議で発表を計画していたものが次年度での発表となった。次年度での国際会議発表のための旅費として使用する計画である。
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