GSI-12-6055-J

主専攻科目

選択1単位

特論

修士1・2年

春1期火曜2限目

情報学研究科棟1階第2講義室

複雑系科学専攻

長岡正隆

複雑系科学専攻

mnagaoka@is.nagoya-u.ac.jp

生命現象や環境変化はもちろん，人間を含めたこの世のすべての自然現象は，原子・分子の物質ダイナミズムと捉えることができる。こうした物質ダイナミズムを理解するための基礎として，物質の構成単位である原子や分子の性質を理解した上で，自然界に内在する非線形性・非平衡性・非定常性の現れ方を今日的な複雑系科学の視点とマルチスケールシュミレーションを使って探ることを目的とする。

原子・分子の運動状態を記述するための力学的手法などの基礎理論の理解を深めつつ，その集合体が全体として示す統計的振舞いを把握するための分布関数による理論と物質情報の定量化する方法に関して学ぶ。さらに化学反応や定常状態から離れたところで生起する自然界の物質情報ダイナミクスに関する論理と方法について，いくつかの具体例を参照しながら学習する。「物質情報ダイナミクス特論１」では，物質変化の本質である化学反応の取り扱いと方法論に重点を置く。本講義の履修後「物質情報ダイナミクス特論２」を履修することが望ましい。

〔計画〕
1. はじめに
2. 化学反応をどう捉えどう表すか
3. 巨視的な反応理論Ⅰ
4. 巨視的な反応理論Ⅱ
5. 微視的な反応理論
6. 巨視的状態を"ミクロレベル"で考える
7. 凝集系の化学反応
8. おわりに

担当教員が作成した資料を配布する。

講義において説明した理論を理解するために課題を与える。

上記の課題３０％，最終レポート７０％で評価し，合計１００点満点で６０点以上を合格とする。

Materials Information Dynamics 1

GSI-12-6055-J

Main majors

Elective1

Advanced Lecture

Master1-2

Spring 1 semester Tuesday 2

NAGAOKA Masataka

Department of Complex Systems Science

mnagaoka@is.nagoya-u.ac.jp

All the natural phenomena in this world, including a human being himself/herself, are considered the materials dynamism of atoms and molecules. As the basis to understand the materials dynamics, it is the purpose of this course to study the characteristics of atoms and molecules as constituent units of the substance and to conprehend the appearance of nonlinearity, nonequilibrium and nonstationarity in the natural worlds, from the viepoint of complex systems sciences and by multi-scale simulation.

While deepening the understanding of basic theories such as mechanical methods for describing the dynamic states of atoms and molecules, we study the theory using distribution functions and the method of realization to quantify material information to grasp the statistical behavior of the aggregate as a whole. In addition, we will learn the logic and methods of the materials information dynamics of nature, such as chemical reactions and phenomena that occur away from steady states, while referring to some concrete examples. In this "Special Lecture 1 on Material Information Dynamics", emphasis is placed on the treatment and methodologies of chemical reactions that are the essence of material changes. It is advisable to take "Special Lecture 2 on Material Information Dynamics" after taking this lecture.

〔plan〕
1. Opening
2. How to capture and represent chemical reactions
3. Macroscopic reaction theory Ⅰ
4. Macroscopic reaction theory Ⅱ
5. Microscopic reaction theory
6. To view the macroscopic state on a "microscopic level"
7. Chemical reaction of aggregation system
8. Closing