Laboratory for Mathematical Engineering 本文へジャンプ
数理工学 久保田研究室
山形大学大学院理工学研究科 情報科学分野
      工学部 システム創成工学科
准教授 久保田 繁

問題解決のための数理モデリング
 現象の本質を数学的に記述した数理モデルの解析を通じて,幅広い問題の理解と解決を目指す,数理工学の研究を行います.数理工学の手法を用いることで,複雑かつ多様な現象の関係性を明らかにして,その全体像を描くことができます.
 本研究室の研究では,数学的な面白さを追求するより,先端的なシミュレーションを用いて実際の問題を解くことを重視します.研究を進める際には,解くべき問題を明確にしたら,シミュレーションにより具体的な解を求めることから始めます.その際,面白い現象が見つかったら,それを深く掘り下げるし,従来の方法では解くのが難しい問題が見つかったら,新しい計算技術や数理的手法を開発して解くことを目指します.
 具体的な研究テーマとしては,(1)有機太陽電池の光制御技術,(2)脳の数理モデルの2つを主に扱います。(1)の研究では,シミュレーション結果を検証して,システムとして実現させるために,太陽電池デバイスの試作・実験も積極的に行います


有機太陽電池の光制御技術の例. 左:有機太陽電池用ハイブリッド反射防止構造.右:FDTD法のシミュレーションで得られた内部電界分布 (Kubota et al., 2015)

  
脳の数理モデルの例.左:視覚野皮質神経モデル.右:臨界期の前(上)と臨界期の間(下)における、単眼遮蔽に伴うシナプス荷重変化 (Sakurai, Kubota, & Niwano, 2014)