【研究テーマ】システム制御と数理解析

山梨大学 生命環境学部 地域社会システム学科
准教授 伊藤 一帆
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システム制御と数理解析
 
生命環境学部 地域社会システム学科 准教授 伊藤一帆
 
数学とコンピュータシミュレーションを武器に、都市・環境問題や制御問題などに取り組んでいます。
 
1. 社会現象の数理解析 
●交通手段選択の数理モデル
人々は、どのように考えて交通手段の選択をおこなってい
るのか? なぜ、地方都市では、公共交通が急激に衰退して
しまったのか? そのメカニズムを数理モデルに基づいて
解明しています。(図は、乗合バスの年間輸送人員の推移)
 
●マルチエージェント学習系を用いたゴミ有料化政策
の効果予測
東京都多摩地域を対象に、実データを用いたシミュレーショ
ンにより、ゴミ捨て行動の実体解明を目指しています。
 
●人工社会アプローチによる社会的ジレンマの分析
企業の生産活動に伴い、環境中へ化学物質や温室効果ガスが排出されます。その処理費用の負担方法や金額は、個々の排出主体の行動へ影響を与えますが、社会全体としての排出がどうなるかは、主体間の相互関係により決まります。この構造を明らかにするために、ゲーム理論に基づくシミュレーションをおこなっています。
 
2. 再生可能エネルギーの効率向上
●小水力発電設備の最適配置
笛吹川灌漑用管水路など現実の設備に対し、農地への水供給条件を満たしつつ、最大の発電量を得るためには、どのように発電機を配置したらいいか、最適計算しています。
 
●バイオマスガス化燃焼ボイラーの燃焼解析
ガシファイアーについて、燃焼機構のモデル構築から数値解析までを通して、その高性能の秘密を探っています。
 
3. 偏微分方程式の応用
●環境逆問題
典型的には、環境中の汚染源の位置や規模を、限られた観
測データから推定する問題で、現在は、サロベツ湿原の地
下透水係数の推定(図は計算例) を対象にしています。
 
●大変形弾性体の制御
自由変形ロボットアームの動作制御などへの応用を目指し、
大きく変形する柔軟構造物の安定性や制御可能性を検討し
ています。
 
●偏微分方程式の高精度数値解法
とくに非線形波動現象に対し、スペクトル法による高精度スキームの開発をおこなっています。

 

 

 

 

 

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