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2023 年度 研究成果報告書

保存変換からの脱却による非対称ダイナミクスの符号込み合成理論の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20K04536
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分21040:制御およびシステム工学関連
研究機関九州工業大学

研究代表者

伊藤 博  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (70274561)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2024-03-31
キーワード非線形システム / 結合ダイナミクス / 非対称性 / 安定論 / ロバスト性 / 感染症制御
研究成果の概要

電気電子・機械から生科学、人間と生物の社会まで、あらゆるダイナミクスの安全で効果的な設計と運用では、モジュールのゲインが持つ閾値までの余裕が指標とされてきた。設計数理の最先端では、異なる質やスケールの現象が相互作用するとゲインによる画一的判断は大きく保守的、あるいは、不能となることが明らかにされ、ゲインが値から関数へ拡張されていた。しかし、それでもまだ対処できないダイナミクスが多いことに本研究は注目した。非線形ゲイン理論から対称性を除き、対称を前提とした保存変換を止め、符号込みでダイナミクスを合成する革新的方法論を構築した。その有効性を感染症のワクチン、隔離、外出規制による制御設計で例証した。

自由記述の分野

システム制御理論

研究成果の学術的意義や社会的意義

未解決のダイナミクスの数理基盤を開発したことから、適用対象となる科学技術範囲は予想できないほど広い。本研究の計画段階から生物システムからの着想や応用も意識していたが、助成金開始と同時に深刻化したコロナ感染症の未解決数理に、直球で立ち向かう道を提供したように、今後も産業から環境、社会まで幅広いダイナミクスの運用と設計の発展に鍵を与え続けることは間違いない。また、本研究者の本課題成果という限定宣伝ではなく、システム制御理論が科学技術に貢献する力と、その大切さを、世界一の論文誌や国際会議での発表を通して提示できたことも大切であった。一部はシンポジウム論文賞などで分野に残ったことの社会的意義も大きい。

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公開日: 2025-01-30  

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