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大阪工業大学 情報科学部 情報システム学科　宇宙物理・数理科学研究室（真貝）

卒業研究指導(4年)・情報ゼミナール(3年)・大学院指導について

2012/5/8 更新
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　卒業研究目標　　
  • 特殊相対性理論・一般相対性理論・宇宙物理現象を題材にして，あるいは自然現象・社会現象を題材にして，現象のモデル化・定式化・数値プログラムの作成・計算結果の吟味と解析等を行う．数式処理ソフト(Mathematica/Maple/他)や数値プログラム(C/Java/FORTRAN/他)を援用しながら，常微分及び偏微分方程式の扱いを習得し，情報処理技術と物理的なセンスを身に付けた人材を育成する．
  • 卒論は１人１テーマ．原則としてプログラミングを用いる研究を行う． テーマは，数値シミュレーションを中心とするが，天文学・物理学・数学に関する教育ソフトウェアの開発やデータベース構築・ゲームプログラミングなどの卒論指導も受け入れる。

2012年度のゼミ活動（予定）

  • 春休み中の宿題として，「徹底攻略　微分積分」（真貝寿明著，共立出版）（第6章力学）の読破
  • 春休み中の宿題として，Runge-Kutta法を用いた常微分方程式の数値計算実施（情報ゼミと同じ内容）
  • 前期に教科書「相対性理論」（佐藤勝彦著，岩波書店）の輪読
  • 6月頃より，卒業研究テーマを設定

卒業研究指導テーマ　（2006-2011年度）

  • （一般相対性理論）多体粒子系におけるブラックホール形成シミュレーション
  • （一般相対性理論）ブラックホールに向かう準光速ロケット旅行の時間の遅れ
  • （一般相対性理論）回転するブラックホールの周りの粒子の運動
  • （一般相対性理論）重力波データ解析ツール Einstein@Homeの計算内容
  • （一般相対性理論）標準宇宙モデルと宇宙論パラメータ
  • （一般相対性理論）ブラックホールと流体力学のアナロジー
  • （特殊相対性理論）特殊相対性理論における光行差
  • （特殊相対性理論）特殊相対性理論における光のドップラー効果
  • （特殊相対性理論）特殊相対性理論における光のドップラー効果と光行差現象の可視化
  • （特殊相対性理論）光速に近い状況で見える風景の可視化
  • （特殊相対性理論）準光速ロケット旅行の時間の遅れの数値解析
  • （力学）ブラックホールによって伴星が受ける潮汐力効果
  • （力学）太陽系シミュレータ
  • （力学）木の葉の落下運動
  • （力学）万有引力を用いたゲームの作成
  • （web教材作製）太陽系／太陽系外惑星のアニメーション事典
  • （web教材作製）準光速ロケット旅行の時間の遅れ
  • （web教材作製）古代日本の星宿図を表示する電子星座盤の作成
  • （web教材作製）月の満ち欠け・太陽系惑星位置表示・星の一生
  • （web教材作製）レイトレーシング法による太陽光
  • （web教材作製）ビリヤードゲーム作成のためのCプログラム学習教材
  • （計算機）シンプレクティック法を用いた３体問題解析
  • （計算機）CPUとGPUの性能比較
  • （その他）NOx拡散を阻止する車のマフラーの改良
  • （その他）主成分解析と主成分解析を用いた競馬予想
  • （その他）フーリエ解析を用いた株価予想
  • （その他）微分方程式を用いたマーケティング戦略
  • （その他）微分方程式を用いたインフルエンザ対策
  • （その他）数独パズルの難易度判定
　情報ゼミ目標　　 3年後期より配属する学生に対しては，次の指導を行う．
  1. 情報処理技術の習得
    　MathematicaやMapleを利用した数式処理方法　（Mathematicaについて）
    　常微分方程式の数値的解法　（計算機環境について）
  2. プレゼンテーション技術の習得
    　発表技術
    　webページ作成・公開技術　　（htmlについて）
    　Latexを用いた文書作成技術　　（Latexについて）
  3. シミュレーションに関する英語文献の輪読

2011年度のゼミ活動

  • 自分で興味を持った宇宙に関する話題についてのレポート作成と発表，および北山祭でのポスター発表．
  • 「徹底攻略 微分方程式」第7章 を輪読し，常微分方程式の数値計算方法の習得．
  • G. W. Wetherill, Possible Consequences of Absence of Jupiters In Planetary Systems, Astrophysics and Space Science 212: 23-32, 1994 を輪読．
  • シミュレーション課題「太陽系における木星の役割」
2010年度のゼミ活動
  • 自分で興味を持った宇宙に関する話題についてのレポート作成と発表，および北山祭でのポスター発表．
  • 「徹底攻略 微分方程式」第7章 を輪読し，常微分方程式の数値計算方法の習得．
  • T.A. Agekyan, et al, "Formation of binary systems during triple encounters", Astrofizika, 5 (1969), 329 を輪読．
  • シミュレーション課題「連星系形成の一般性」
2009年度のゼミ活動
  • 自分で興味を持った宇宙に関する話題についてのレポート作成と発表，および北山祭でのポスター発表．
  • wikipedia英語版"Gravity Assist"を読んだ後， R.C. Johnson, The slingshot effectを輪読．
  • 「徹底攻略 微分方程式」第6章原稿 を輪読し，常微分方程式の数値計算方法の習得．
  • シミュレーション課題「人工衛星のスイングバイ軌道」
2008年度のゼミ活動
  • 自分で興味を持った宇宙に関する話題についてのレポート作成と発表，および北山祭でのポスター発表．
  • R. Montgomery, A New Solution to the Three-Body Problem Notices of the AMS (2001), 471 の一部を輪読
  • 教科書「宇宙の科学」（ケンブリッジ物理学コース，B. Milner著，坪田幸政訳，丸善）の輪読
  • 常微分方程式の数値計算方法の習得，およびシミュレーション課題「3体問題の新しい厳密解」
2007年度のゼミ活動
  • 自分で興味を持った宇宙に関する話題についてのレポート作成と発表，および北山祭でのポスター発表．
  • 教科書「人類の住む宇宙」（シリーズ現代の天文学１，岡村定矩ほか編，日本評論社）の輪読．
  • 常微分方程式の数値計算方法の習得，およびシミュレーション課題「月ー地球系への隕石落下」

2006年度のゼミ活動

  • 自分で興味を持った宇宙に関する話題についてのレポート作成と発表，および北山祭でのポスター発表．
  • 教科書「宇宙の科学」（ケンブリッジ物理学コース，B. Milner著，坪田幸政訳，丸善）の輪読
  • 常微分方程式の数値計算方法の習得，およびシミュレーション課題「太陽系シミュレータの作成」
　大学院生指導　　
  • 計算科学，理論物理学，理論宇宙物理の専門家を目指す人を養成します．
  • 修士課程の2年間で，世界のトップレベルの論文（Physical Review 誌やClassical Quantum Gravity誌など査読者のある英文論文）を主著者として1本以上発表か，同レベルの研究成果を学会発表することを修士論文の合格条件とします．修士論文のテーマ・課題の展開・論文作成技術・プレゼンテーション術などは真貝が指導します．大学の規定により，学位は，修士（情報学）になります．
  • 修士課程・博士課程の5年間で，世界のトップレベルの論文（同上）を主著者として2本以上発表することを博士論文の合格条件とします．テーマ設定は自由です．他大学の研究者との共同研究をおおいに進めてもらって構いません．大学の規定により，学位は，博士（情報学）になります．
  • 将来的に研究者を目指す場合，大学や研究機関への就職はたいへん厳しく，学位を取ったからといってすぐに研究職へ就けるわけではないことを，はじめに理解してください．情報科学の世界では学位取得後，企業における研究者という道もあるでしょう． 理論物理の世界では，学位取得後，ポスドク(post-doctorial researcher)として2−3年単位の職を数回つなぎながら， 最終的にどこかの研究機関に採用される，というルートが普通です．いずれにせよ，博士課程進学は，人生設計上，相当な覚悟が必要です．
　志望する学生へ　　
  • 物理学・数学を駆使することに抵抗の無い、意欲的な学生を歓迎する． 物理や数学でこれまで「点」を取れていなくても，「好き」であれば構わない． プログラミングやコンピュータの経験も問わないが，何事に対しても問題の解決に向けて 努力を惜しまない態度が必要である．（ちなみに，私自身，パソコンに触ったのは， 大学4年の時が初めてである．授業で数学科目を担当しているが，自分は 物理の人間だと思っている．）
  • 情報ゼミでも，卒業研究でも，発表テーマ・研究テーマは，学生自身が自ら 決定し遂行する形を試みたい．学生諸君の「好奇心」「探究心」を応援する．
  • 「宇宙が好き」「物理が好き」「数学が好き」「プログラミングはなんとかできる（だろう）」「英語もなんとかなる（だろう）」 ．．このうちの３つをクリアしていること．
  • 学部の授業科目で言えば，「微積分学I」「線形数学I」「微分方程式」「物理学基礎」「力学」「現代物理学入門」の各科目で単位を取得し，さらに，プログラム言語１つには確実に精通していることが望ましい．
  • なお，ゼミ希望者多数の場合，力学または微分方程式の簡単な筆記テストを行う．実際，「微分方程式　y"=-ky を解け」と問われて 即答えられないようでは，配属後，厳しいと思われます．
　連絡先　　 大阪工業大学　情報科学部　情報システム学科　居室は1号館5階513号室
〒573-0196 大阪府枚方市北山 1-79-1
Phone: 072-866-5393(研究室)
Email:
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