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パターンダイナミクス解析研究部門

部門長:水藤 寛 教授

自然現象、社会現象に現れる様々なパターンとそのダイナミクスに着目し、その数理的な解析を通して、諸分野との連携を推進する。
具体的には、反応拡散系におけるパターンダイナミクスとその材料科学等に対する応用、流れの場におけるパターンダイナミクスとその環境・生命現象に対する応用などを取り上げていく。

反応拡散系におけるパターンダイナミクスとその材料科学等に対する応用

材料科学におけるパターンダイナミクスは、物質の性質の発現や新しい有用な性質の実現に深く関わっている。そのようなダイナミクスを数理的な視点から解析することで、既存材料の機能解明や、新材料の創成に貢献していく。(西浦廉政 特任教授)

反応拡散系におけるパターンダイナミクスとその材料科学等に対する応用

宇宙実験と特異火炎のパターンダイナミクス解析による燃焼限界統一理論の構築

特異火炎である火炎球と通常火炎、双方の燃焼限界を包含する、燃焼限界の統一理論構築に向け国際宇宙ステーションでの宇宙実験を計画している。
通常の火炎は、火炎を記述する数式から決定論的に導かれるが、火炎球はパターン形成問題であり、その遷移について、露・極東連邦大学等と共同で数理モデルによる分析を行っている。
(丸田薫 教授)

宇宙実験と特異火炎のパターンダイナミクス解析による燃焼限界統一理論の構築

流れの場におけるパターンダイナミクスとその生体現象に対する応用

血液、脳脊髄液や気管支内の空気の流れなどは、それぞれに特有な時空間パターンを持ち、個体の健康状態の維持や、病態の機序に深く関わっている。
このような流れのパターンの解析を通して、生理学や医学の各分野との連携研究を推進していく。
(水藤寛 教授)

流れの場におけるパターンダイナミクスとその生体現象に対する応用