上田 肇一・富山大学学術研究部理学系・教授(理学部数学科)

研究業績

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研究紹介

脳神経系からヒントを得た自律分散モデル作成と工学的応用
脳神経細胞は(軸索を通して)巨大なネットワークを構築しています。脳の巧みな情報処理機構の解明においては数理科学においても重要な課題が残されており,現在も活発な研究が続けらています。その中でも注目される性質として「自律分散性」が挙げられます。我々の脳は外部からの情報に対して機能別に各領野にて分散的計算を行うと同時に領野間ネットワークを通して全体として情報を統合する優れた並列計算機構を有していると考えられています。我々の研究室では脳神経系の仕組みにヒントを得て,経路探索問題やロボットアーム制御に貢献する環境適応型並列計算アルゴリズムの開発研究を行っています。下の動画は作成した数理モデルの数値計算例です。計算の中盤にてネットワークの一部を切断した際にも,自発的に新たなアトラクタを発見する様子を示しています。興味を持った学生は研究室まで!

散逸系のパターンダイナミクス解析と数理モデル
自然界には,雲や魚の表皮模様(縞模様や斑点模様)など,様々な幾何学的な「形」や「模様」が存在します。それらの構成要素は水分子や色素細胞など目には見えない小さいスケールの物体ですが,集団として観察すると興味深い形を作り出します。このような形や模様を作り出す仕組みの理解を目指した研究が続けらています。我々の研究室では数理モデルを作成し,化学反応系やガス放電系で観察される斑点模様(スポットパターン)のダイナミクスに対する数学解析を行なっています。


スポットダイナミクスの例(左:一定速度で伝播。右:回転運動。)

お知らせ

RIMS共同研究(公開型)「非線形現象と反応拡散方程式」(2017年10月25日(水)から10月27日(金))
広島大学公開講座関連資料