最新研究情報一覧

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2008.12.01

非線形原理の解明と現象の予測

階層と変分構造による自己組織化

教授・鈴木貴、准教授・尾角正人、助教・野邊厚

 鈴木研究室では、物理学、化学、生物学などの理論科学の基礎となる非線形問題を現象や原理に従って方程式として定式化し、シュミレーションおよび理論解 析を行っています。また、解の決まらない非適切問題の解法の数学的研究を通して、医学および工学への応用も目指しています。主な研究対象は次の通りです。 1. 星雲、恒星、プラズマなどの自己相互流体、 2. 電子や化学物質などの輸送現象、 3. 極限状態でミクロに誘起される超伝導、凝縮、乱流、 4. マクロな臨界状態である相転移、相分離、ヒステリシス、 5....

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2008.11.01

制御:『動き』を設計する科学

生産性向上に貢献する制御技術とデータ駆動型制御理論

教授・大塚敏之、准教授・小原敦美、助教・金子修

 当研究室で取り組んでいる「制御」とは、たとえば、身の周りにある自動車や家電製品などを便利に動かすにはどうしたらよいか、を考える学問です。また、 工場などで製品を、精度よく、そして効率よく作ることにも役立つ学問でもあります。このように、制御とは実際に目で見ることはできませんが、社会や生活を より良いものに高めるために必要な「動き」を設計する科学であり、当研究室では、理論と応用双方の観点からいくつかの研究を行っています。ここでは、その うちの一つとして、モノつくりにおいて生産性の向上に貢献する制御...

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2008.10.14

機能性酸化物薄膜

−センサ・メモリ・LSI−

教授・奥山雅則、准教授・金島岳、助教・寒川雅之、特任助教・Ricinschi Dan

センサや半導体デバイスは身の回りに数多く入り込んでいます。例えば、部屋に入ると自動的に電気がつくのは人が近づいてきたことを検出するセンサ素子が内 蔵されているからです。しかし、今使われているセンサは何かが通ったことは検出できるのですが、何が通ったのか何がいるのかは分かりませんでした。我々の グループは、マイクロマシン技術を用い1枚の半導体基板上に多数のマイクロセンサを集積化することで物体認識ができるセンサチップの作製に成功しました。 このような物体認識は、ロボットで言えば「目」に相当します。 ロ...

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2008.09.01

フィジオーム基盤プラットフォームの構築


教授・野村泰伸

フィジオーム(physiome)とは「physio」つまりlife、 および「ome」つまりas a wholeをつなげたもので、遺伝子(gene)の総体であるゲノム(genome)、蛋白質(protein)の総体であるプロテオーム (proteome)を包含する生体の生理機能の総体を意味します。フィジオームという新しい研究分野の創成の背景には、情報科学技術と計測技術の進展 が、様々な時空間スケールにおける多様な生体機能と、それを担う細胞や器官の構造の計測を可能にし、そこで得られた大量な計測デー...

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2008.08.01

火力・原子力発電用蒸気加減弁に生じる流体関連振動のメカニズム


教授・辻本良信、助教・米澤宏一

 私たちの生活のための、エネルギ供給の基盤となっている火力発電所や原子力発電所では蒸気発生器や原子炉で高温・高圧の水蒸気を発生させ、これを用いて 蒸気タービンを回転させて発電を行っています。そして蒸気タービンの回転を制御するために用いられているのが蒸気加減弁です。 定期点検等のために行われる発電所の停止や再起動の過程では、急激に状態を変化させると各部で温度変化による大きな荷重が生じるので、これを防止するため に徐々に運転状態を変化させます。このために、蒸気加減弁では蒸気タービンに流入する蒸気流量...

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2008.07.01

水素エネルギー材料の変形・破壊現象の解明

疲労破壊を促進させる金属中の水素集積挙動の可視化

教授・小林秀敏、准教授・堀川敬太郎、助教・渡辺圭子

 現在、化石燃料の代替として水素をエネルギーとして用いる試みが広く行われています。水素エネルギーを安全に利用するためには、まず構造用金属材料の機 械的特性に及ぼす水素の影響を明らかにすることが重要となります。金属材料中での水素の存在状態を把握することは従来の分析手法では困難とされておりまし たが、本研究室では、AgBrと水素との化学反応を利用して、材料中の水素を可視化できる「水素マイクロプリント法」を高感度化し、水素の局所的な集積挙 動を明らかにする試みを行っております。本手法では、金属材料の表...

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2008.06.01

レーザー光で分子の「ゆらぎ」を分析する

—化学反応の起こりやすさを決める分子の「ゆらぎ」の本質的な理解を目指して—

教授・宮坂 博、准教授・長澤 裕、助教・伊都将司

 分子同士がぶつかり合うことで起こる化学反応や、幾つかの分子が組み合わさって新しい機能を発現する分子集合体の形成、タンパク質やDNAなどが働く時 に起こる構造の変化など、凝縮相で進行する反応には、反応に関係する分子やその周囲の環境の揺らぎが大きく関わっています。  このような分子の動的な動きを「分子ダイナミクス」と総称します。私たち構造揺らぎダイナミクスグループでは、主に2つの究極的な実験手法を用いて、分子ダイナミクスを支配する揺らぎの解明を目指した研究を行っています。  一番目の手法は分子振動...

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2008.05.01

二酸化炭素固定のための乾燥地植林

-少ない水の有効利用技術とそのプロセスシミュレータ開発-

教授・上山惟一、准教授・江頭靖幸

 植林によって大気中の二酸化炭素を固定することができますが、十分な量の固定を行うには広大な土地が必要となります。乾燥地への植林は農業との競合を避 けながら大きな炭素固定を行うために有望な技術です。我々は他大学・研究機関と共同プロジェクトとしてオーストラリアの内陸部の乾燥地での植林試験を行い ました。  乾燥地で木を育てるには少ない水を巧く利用することが大切です。西オーストラリア、レオノラ地区での実験地では、地表近くに水を通さない地層(ハードパン)が生じているために雨水が流出し、塩湖に流れ込んで...

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2008.03.01

分子1本は何オーム?

−単一分子エレクトロニクスをめざして−

教授・夛田博一、准教授・山田亮、特任助教・東康男、特任助教・荒正人

私たちの暮らしを支える電子部品はどんどん小さくなっています。では、究極の小ささといえる分子1個で電子部品を作ることは可能でしょうか?夛田研究室では、有機分子1本に電極に取り付け、分子の電気伝導度を直接測ることでその答えに近づこうとしています。 良く電気を流す金線の電気抵抗は、線が細くなると(その断面積に反比例して)大きくなります。直径が1 nmを切るようになると奇妙な現象が起こります。抵抗値がおよそ13,000オームの倍数に固定されてしまうのです。この現象は、目に見える太さの導線と ナノメート...

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2008.02.01

数理ファイナンスと確率解析・確率制御


教授・長井英生、准教授・Arturo Kohatsu-Higa、助教・田村隆志

長井研究室(社会システム数理領域)確率・数理ファイナンスグループでは、市場の数理モデルのモデル構築・解析とその実社会への応用を目指す数理ファイナンス・金融工学、そしてその基礎を支える確率解析・確率制御に関する研究・教育を行っています。 経済のグローバル化に伴い、大規模で、複雑なランダムネス・不確実性を伴う市場が出現しています。経済社会を、不確実性に起因する大きなリスクに晒される ことなく、合理性が機能するものとするためには、そのような市場の妥当な数理モデルを構築し、解析することが欠かせません。...

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2008.01.01

統計解析の世界

−−非線形で頑健な統計解析−−

教授 白旗慎吾、 准教授 坂本 亘、 助教 藤木美江

 白旗研究室(数理科学領域統計数理講座)・統計解析グループでは、誤差や変動・個体差・個人差を含んだデータの解析法について研究しています。理工学は もちろん医療科学、経済学等の社会科学、人文科学においても、あらゆるデータは、その本来の姿を我々に見せてはおらず、必ず誤差や個体差を含んでいます。 白旗研究室では、誤差を取り除いて、対象の本質を明らかにするための方法論やモデルを開発し、その性質を数理的に解明する研究を行っています。  かつては統計解析での対象は線形、つまり和や2乗和の世界でした。現在で...

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