Laboratory for Mathematical Engineering 本文へジャンプ
数理工学 久保田研究室
山形大学工学部
情報・エレクトロニクス学科(情報・知能コース)/システム創成工学科
教授 久保田 繁

問題解決のための数理工学
 現象の本質を記述した数理モデルを解析することで,実社会の様々な問題を解く数理工学の研究を行います.具体的な研究テーマとしては,(1)脳の数理モデル(計算論的神経科学・深層学習),(2)有機太陽電池の光制御技術の2つを主に扱います。(2)の研究では太陽電池の試作・実験も行っています.


脳の数理モデルの例.パーキンソン病の治療で用いる脳深部刺激の最適化に関するシミュレーション.多数の電極からの電流刺激を最適に制御することで、神経ネットワークの同期を防いで、正常な活動状態を効率良く生成することができる.左:神経発火の位相の空間分布、右:ラスタープロット (S. Kubota & J. E. Rubin, J Comput Neurosci, 2018)


有機太陽電池の光制御技術の例.ナノメートルオーダー(ナノ=10億分の1)の微小な円錐を並べたモスアイ(蛾の眼)構造を用いて、光を曲げて発電層に閉じ込めることで発電を促進する。 左:モスアイによる光閉じ込めの概念図.右:本研究室で試作したモスアイ構造の電子顕微鏡写真(S. Kubota et al. J Photopolym Sci Technol, 2020日本語の総説論文)(研究を紹介した新聞記事山形大学広報誌