島 伸一郎 准教授, Shin-ichiro Shima (Associate Professor)

 ( Japanese / English )

シミュレーションにより未来を予測するのに確固たる方法論がある訳ではありません.  特に, 要素還元的な手法の適用が困難な, 人間社会や生命現象といった複雑な系の未来予測はいまだ難しいです. 複雑系の未来予測に向け, モデリング方法, 計算手法, 観測データの扱いなど, 総合的な視点から研究を進めています。

研究分野: 非線形科学, 複雑系, 計算科学, 気象モデル, 連結階層シミュレーション, データ同化

E-mail: , Tel/FAX: 078-303-1995


研究テーマ

研究業績・経歴

指導した学生の研究テーマ

つながり


研究テーマ

超水滴法に基づく高精度気象モデルの研究開発

現在の天気予報や気候変動の予測には大きな不確実性が伴いますが, シミュレーションモデル自体の信頼性が低いことがその1つの要因になっています. 私達は「超水滴法 (Super-Droplet Method)」という独自の方法により, 世界最先端の精密気象シミュレーションモデルの開発を行っています. 例えばこのモデルを突発的な集中豪雨(ゲリラ豪雨)のメカニズムの解明に役立てる計画です. また, この技術を火山噴煙やエンジン, 惑星形成などのシミュレーションにも応用しようと考えています.

洋上の積雲から雨が降る様子. 画像をクリックすることで動画を見ることができます.

 

洋上の積雲から雨が降る様子. 画像をクリックすることで動画を見ることができます.

社会・産業・環境のシミュレーションにおけるデータ同化の開拓的研究

データ同化とは, 不確かさを伴うシミュレーションと観測を融合し, そこからより確かな情報を抽出する統計学的枠組みです. 社会・産業・環境に関する複雑な現象のシミュレーションにデータ同化を応用する研究を行っています.

粒子フィルタによるRosslerモデルの状態推定

同期現象

リズムを刻む素子が相互作用することで自発的に同期し, 集団としてマクロなリズムを生み出す現象を同期現象・リズム現象と呼びます. 例えば, メトロノームといった機械的なものから, 心臓の細胞, 体内時計 (概日リズム), 拍手, 蛍の発光, カエルの鳴き声といった生物的なものまで, 様々なものが同期することが知られています.

擬似ホタルの集団発光シミュレーション. 画像をクリックすることで動画が再生されます.

連結階層シミュレーション

物理法則には階層性があり,  ミクロな領域とマクロな領域が現象の中に共存することがあります.  この特徴を利用し, 注目する現象のマクロの振舞いを効率良く, かつ, 精密に数値計算しようというのが, 連結階層シミュレーションと言う方法論の発想です.

2 つの位相特異点の引力的相互作用の連結階層シミュレーション. (a) は原理計算の結果. (b) と(c) は連結階層シミュレーションの結果で, (b) に表示された領域のうち, (c) の赤い領域に対応する領域がミクロ領域です.

研究業績・経歴

google scholar / CV / 兵庫県立大学研究者データベース

指導した学生の研究テーマ

人の流動に着目した神戸元町商店街の活性化

淡路島における新しい分散電力供給システムの提案

対話型進化計算による樹木形成と高速化 ~ Human-centricシステムへのアプローチ ~

波力発電シミュレーョンおよびその環境付加価値を含めた発電単価の見積もり

山岳からのスギ花粉飛散シミュレーョン

つながり

独立行政法人理化学研究所 計算科学研究機構

独立行政法人海洋研究開発機構

大阪大学免疫学フロンティア研究センター