業績リスト

A02公募(2014-15) 中尾 裕也

論文等 | 原著論文

2015

*Wataru Kurebayashi, Sho Shirasaka, and Hiroya Nakao,
A criterion for timescale decomposition of external inputs for generalized phase reduction of limit-cycle oscillators,
Nonlinear Theory and Its Applications (IEICE) 6, 171-180 (2015).

概要: 著者らが以前発展させた強い摂動を受ける非線形振動子に対する位相縮約(Kurebayashiら、PRL111, 2013)において、振動子への摂動を速い成分と遅い成分に分離するための基準を提案した。具体的な振動子モデルに対する数値シミュレーションによりその妥当性を確認した。

*Yoji Kawamura, Hiroya Nakao,
Phase description of oscillatory convection with a spatially translational mode,
Physica D: Nonlinear Phenomena 295-296, 11–29 (2015).

概要: 空間周期的な薄いHele-Shawセル中の振動熱対流に対して、対流の位置の空間並進モードと振動の時間並進モードとの両者を考慮したふたつの位相に対する縮約方程式を導出し、それぞれの位相の感受関数を求めた。応用として、その種の振動熱対流がふたつ結合した系の同期現象を議論した。

2014

*Wataru Kurebayashi, Tsubasa Ishii, Mikio Hasegawa, and Hiroya Nakao,
Design and control of noise-induced synchronization patterns,
EPL (Europhysics Letters) 107, 10009/1-6 (2014).

概要: 非線形振動子集団の共通ノイズ同期現象において、フィルターによって共通ノイズのスペクトルを変えることにより、望ましい位相の分布を実現するような枠組みを提案した。いくつかの振動子モデルとノイズの例について、同期状態やクラスター状態を実現できることを数値的に示した。

*Hiroya Nakao, Tatsuo Yanagita, Yoji Kawamura,
Phase-Reduction Approach to Synchronization of Spatiotemporal Rhythms in Reaction-Diffusion Systems,
Physical Review X 4, 021032/1-23 (2014).

概要: 反応拡散系のリズミックな時空パターンを無限次元の相空間におけるリミットサイクル振動子と見なし、その位相縮約理論を提案した。進行パルスや局在振動スポット、スパイラルやターゲット等の典型的な時空パターンに対して位相応答特性を求め、それらのパターンの同期特性を説明した。

Masahiro Kazama, *Wataru Kurebayashi, Takahiro Tsuchida, Yuta Minoshima, Mikio Hasegawa, Koji Kimura, and Hiroya Nakao,
Enhancement of noise correlation for noise-induced synchronization of limit-cycle oscillators by threshold filtering,
NOLTA, IEICE 5, 157-171 (2014).

概要: 環境揺らぎを用いた非線形振動子の共通ノイズ同期現象において、同期の度合いを向上させるためのノイズのフィルタリング手法を提案し、ノイズのタイプによっては実際に同期度が向上することを数値シミュレーションにより示した。



論文等 | 総説解説

2016

*Hiroya Nakao,
Phase reduction approach to synchronization of nonlinear oscillators,
Contemporary Physics 57, 188-214 (2015).

概要: 非線形振動子の同期現象に対する位相縮約理論に基づく解析手法に関するレビュー記事。周期外力や相互作用による振動子の同期に関する基礎事項に加え、共通ノイズ同期現象や複雑ネットワーク上の同期、ノイズを受けた振動子の位相記述に関する議論や時空パターンの同期などについて解説。

2014

*Hiroya Nakao,
Complex Ginzburg-Landau equation on networks and its non-uniform dynamics,
The European Physical Journal Special Topics 223, 2411–2421 (2014).

概要: ネットワーク上で拡散結合したリミットサイクル振動子の超臨界Hopf分岐点近傍の挙動を記述する複素Ginzburg-Landau方程式について簡潔にレビューした。一般のネットワークに場合について方程式を導出した後、局所結合、非局所結合、大域結合、ランダム結合の場合について、一様解が不安定化した後のカオティックなダイナミクスについて述べた。



国際会議発表

2015

Oral (contributed)

Sho Shirasaka, Wataru Kurebayashi, and Hiroya Nakao,
Uncontrolled manifold analysis of oscillatory motions in dynamical models of body movement based on the Floquet theory,
2015 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (Dec. 1-4, 2015), Hong Kong, China.

Masashi Ota, Sho Yasui, Sho Shirasaka, and *Hiroya Nakao,
Stability and sensitivity of synchronized states in a network of symmetrically coupled nonlinear oscillators for generating gait patterns,
2015 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (Dec. 1-4, 2015), Hong Kong, China.

Poster

Yosuke Tomaru, Sho Shirasaka, Wataru Kurebayashi, and Hiroya Nakao,
Phase description of Karman vortices,
International Symposium on Fluctuation and Structure out of Equilibrium 2015 (SFS2015) (Aug. 20-23, 2015), Kyoto, Japan.

Invited

*Hiroya Nakao,
Phase reduction analysis of rhythmic spatiotemporal patterns and network dynamics,
Dynamics of Coupled Oscillators: 40 years of the Kuramoto Model (Jul. 27–31, 2015), Dresden, Germany.

*Hiroya Nakao,
Synchronization of rhythmic spatiotemporal patterns and network dynamics,
8th International Conference Engineering of Chemical Complexity (Jun. 22-26, 2015), Munich, Germany.

*Hiroya Nakao,
Phase Reduction Approach to Synchronization of Coupled Oscillator Networks,
International Symposium on Photonics and Electronics Science and Engineering 2015 (Mar. 9, 2015), Kyoto, Japan.


2014

Oral (contributed)

*Ken Nishikawa, Wataru Kurebayashi, and Hiroya Nakao,
Bayesian Parameter Estimation of Non-stationary Collective Dynamics in Moving Animal Groups,
2014 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (Sep. 14-18, 2014), Luzern, Switzerland.

*Wataru Kurebayashi, Sho Shirasaka, Hiroya Nakao,
Synchronization Analysis of Nonlinear Oscillators by a Quadratic Phase Model,
2014 International Symposium on Nonlinear Theory and its Applications (Sep. 14-18, 2014), Luzern, Switzerland.

*Wataru Kurebayashi, Sho Shirasaka, and Hiroya Nakao,
Robust synchronization analysis by quadratic phase equation,
XXXIV Dynamics Days Europe (Sep. 8-12, 2014), University of Bayreuth, Germany.

Poster

*Ken Nishikawa, Wataru Kurebayashi, and Hiroya Nakao,
Sequential Bayesian Parameter Estimation of Non-Steady Collective Dynamics in Swarm Models,
XXXIV Dynamics Days Europe (Sep. 8-12, 2014), University of Bayreuth, Germany.

Oral (contributed)

*Sho Shirasaka, Wataru Kurebayashi, and Hiroya Nakao,
A general framework for analyzing synchronization dynamics of weakly perturbed oscillators in hybrid dynamical systems,
IEEE International Meeting on Analysis and Applications of Nonsmooth Systems (Sep. 10-12, 2014), Como, Italy.

Poster

*Hiroya Nakao, Tatsuo Yanagita, and Yoji Kawamura,
Optimal entrainment of rhythmic patterns in reaction-diffusion systems by periodic spatiotemporal forcing,
Gordon Research Conference: Oscillations & Dynamic Instabilities in Chemical Systems (Jul. 13-18, 2014), Girona, Spain.




著書

2015

「ストロガッツ 非線形ダイナミクスとカオス(Steven H. Strogatz 著 “Nonlinear Dynamics and Chaos”の翻訳)」
田中久陽, 中尾裕也, 千葉逸人
丸善出版(2015), ISBN : 978-4621085806

概要:米コーネル大学数学科のSteven H. Strogatz教授の定評ある力学系理論とその応用への入門書である「Nonlinear Dynamics and Chaos」の和訳。523ページ。
新学術領域研究「ゆらぎと構造の協奏:非平衡系における普遍法則の確立」