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研究シーズ集

データから数理モデルを発見する

キーワード:

# 材料科学 # 自己組織化

研究概要

自然界に現れる複雑なパターンや構造がどのようなメカニズムで形成されるのかを理解するために数理モデルを用いて研究を行っています。特に、ソフトマテリアルと呼ばれる、高分子や液晶、コロイドなどが自己組織化によって構造形成したものに興味を持っています。これらの構造は、私たちの生活を支える材料科学から、細胞や細胞集団の作るパターンのような生物学的まで幅広い分野で見ることができます。我々は、機械学習の手法を用いてデータから数理モデルを構築したり、構造形成のメカニズムを数理モデルと機械学習を融合させることによって理解するための研究を行っています。

当該シーズに関連する研究業績

i) Uyen Tu Lieu and Natsuhiko Yoshinaga, “Dynamic control of self-assembly of quasicrystalline structures through reinforcement learning” Soft Matter, 21, 514-525 (2025)

ii) Natsuhiko Yoshinagaand Satoru Tokuda, “Bayesian Modelling of Pattern Formation from One Snapshot of Pattern” Physical Review E, 106, 065301 (2022)

この研究シーズに関係する教員

義永 那津人

YOSHINAGA Natsuhiko

複雑系知能学科  教授

研究分野

ソフトマテリアルの非線形ダイナミックス、細胞生物の数理モデル、機械学習によるモデル推定

前職・前歴

東北大学 材料科学高等研究所(WPI-AIMR) 数学連携グループ 准教授、産業技術総合研究所、産総研・東北大数理先端材料オープンイノベーションラボラトリ チーフリサーチャー・副ラボ長(クロスアポイントメント)

担当科目(学部)

システム数学Ⅱ、複雑系計算論、形式言語とオートマトン