非平衡物理学特論A

Numbering Code G-INF03 64305 LJ57 Year/Term 2022 ・ Second semester
Number of Credits 2 Course Type Lecture
Target Year Target Student
Language Japanese Day/Period Fri.3
Instructor name MIYAZAKI SHIYUUJI (Graduate School of Informatics Senior Lecturer)
Outline and Purpose of the Course 1次元写像,散逸力学系,保存力学系に現れる決定論的カオスについて講述する.また,カオス特徴付けるフラクタル,統計熱力学形式を説明する.更に,カオス同調,カオス拡散あるいは乱流との関連などカオスの応用的な側面にも触れる.
Course Goals 非線形力学・カオスに関する基本的事項を理解した上で,この研究分野の文献を読み進めることができるような応用力の習得を目指す.
Schedule and Contents 第 1週:単振子の非線形力学
第 2週:カオス力学系概観(1)大気の対流モデル
第 3週:カオス力学系概観(2)昆虫の個体数変動
第 4週:カオス力学系概観(3)三体問題
第 5週:1次元写像とカオス(1)非周期性と軌道不安定性
第 6週:1次元写像とカオス(2)ロジスティック写像
第 7週:1次元写像とカオス(3)諸種の分岐
第 8週:散逸力学系のカオス(1)相空間と運動
第 9週:散逸力学系のカオス(2)リミットサイクルと他時間尺度法
第10週:散逸力学系のカオス(3)アトラクタのフラクタル構造
第11週:散逸力学系のカオス(4)二次元写像とカオスの構造
第12週:散逸力学系のカオス(5)カオスの発生と分岐
第13週:散逸力学系のカオス(6)カオスの揺らぎと構造
第14週:カオスの応用(1)カオス同期
第15週:カオスの応用(2)カオス拡散
授業の進行に応じて,全体としての15回の講義の中で,個々のトピックスの講義回数や内容等の変更を行う場合がある.
Evaluation Methods and Policy 毎回の小テスト(平常点)と期末試験により成績を評価する.平常点と期末試験の得点の相加平均と期末試験の得点を比較し,よい方を最終的な評点とする.平常点は毎回の講義で行う小テストの得点の総計とする.平常点も期末試験も100点満点とする.また,各受講者がノートPC等を用いた5分程度の自己紹介を行うことを成績評価の前提とする.紹介内容は大学院での研究計画,卒業研究の内容,それらの講義内容(非線形力学やカオス)との関連などを期待しているが,限定はしない.リポートは課さない.
Course Requirements None
Study outside of Class (preparation and review) 毎回の小テストの略解は次回の講義中に配布する.期末試験はこの小テストの類題とするので,毎回の講義ごとに,前回の小テストを解けるように復習しておくこと. 講義の内容に対して理解を深めるために,講義中に配布する資料(数値計算用プログラム)などを参考にして各自で研究室の計算機あるいは自宅のPCを用いた数値実験を行うことを希望する.
References, etc. カオス科学の基礎と展開, 井上政義,秦浩起, (共立出版), ISBN:978-4-320-03323-8
非線形力学, 戸田盛和,渡辺慎介, (共立出版), ISBN:432003032X
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