Formation Mechanism of Growing Random Patterns

随机生长模式的形成机制

• 批准号: 18340115
• 负责人: MATSUSHITA Mitsugu
• 金额: $ 7.55万
• 依托单位: Chuo University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• 财政年份: 2006
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2006 至 2009
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-18340115/
• 关键词: パターン形成; バクテリア; コロニー; スケーリング; フラクタル; 複雑系; 対数正規分布; 細菌; 結晶成長; べき乗分布; 生物物理; 細菌コロニー; 市町村人口

We have mainly studied three topics on universal structural and statistical properties of random patterns seen in nature and our society. 1. We have established morphological diagrams on how colony patterns of bacterial species Escherichia coli and Pseudomonas aeruginosa change when environmental conditions vary. We have also studied the spatiotemporal change of cell density when periodic colony growth occurs. 2. We have investigated scaling properties, especially self-affinity, of growing interface of random patterns, by taking bacterial colonies and real landscapes as examples. 3. We have laid the foundation that the fundamental statistical aspects seen in complex systems in general are described by lognormal distributions, based on our observations of prefectural and municipal populations, our body height and weight, and so on.

我们主要研究了自然界和社会中随机模式的普适结构和统计性质。1.我们已经建立了形态图，细菌种大肠杆菌和铜绿假单胞菌的菌落模式如何改变时，环境条件的变化。我们还研究了周期性菌落生长时细胞密度的时空变化。2.以细菌菌落和真实的景观为例，研究了随机模式生长界面的标度特性，特别是自仿射特性。3.我们已经奠定了这样的基础，即在复杂系统中看到的基本统计方面通常可以用对数正态分布来描述，这是基于我们对都道府县和市的人口、我们的身高和体重等的观察。

项目成果

トポロジーデザイニング:新しい幾何学からはじめる物質・材料設計

拓扑设计：从新几何形状开始的物质/材料设计

• 发表时间: 2009
• 作者: 桑畑和明;羽馬哲也;渡部直樹;香内晃;尾上順
• 通讯作者: 尾上順

P. mirabilisの同心円状パターン

奇异果的同心圆图案

• 发表时间: 2009
• 作者: 殿村幸彦;江原幸枝;吉野哲雄;脇田順一;松山東平;松下貢
• 通讯作者: 松下貢

市町村合併モデルと人口分布の時間変化

城市合并模型与人口分布的时间变化

• 发表时间: 2008
• 作者: B. H. Min;S. Kimura;他4名;坪田誠;國仲寛人
• 通讯作者: 國仲寛人

WMAPで得られた宇宙マイクロ波背景放射のマルチフラクタル解析

WMAP获得的宇宙微波背景辐射的多重分形分析

• 发表时间: 2010
• 作者: J. Onoe;S. Kimura;他2名;K.Kasamatsu and M.Tsubota;Naoki Kobayashi;内山智香子;國仲寛人
• 通讯作者: 國仲寛人

大腸菌コロニーの形態形成における走化性の影響

趋化性对大肠杆菌菌落形态发生的影响

• 发表时间: 2010
• 作者: 江原幸枝;吉野哲雄;殿村幸彦;時田理恵;加藤高基;前多祐介;脇田順一;松山東平;佐野雅己;松下貢
• 通讯作者: 松下貢