木下修一 Shu-ichi Kinoshita

研究

学術論文（査読有り）

1. S.Kinoshita, M.Iwamoto, K.Tateishi, N.J.Suematsu, and D.Ueyama, "Mechanism of spiral formation in heterogeneous discretized excitable media",
   Physical Review E. 87, 062815 (2013).
   概要
   心臓表面における波の伝播や蜂の巣表面上におけるハチの防御行動などは広く興奮場上での波の伝播現象とみなせる。一方、現実の興奮場に於いては空間的な非一様性が観察される。そこで我々は実験（BZ反応系）と数値計算（FitzHugh-Nagumo方程式）の両面から非一様興奮場における伝播波の振る舞い特にスパイラル波の伝播の様子について調べた。その結果、(i)一方向からのみの波を伝播する一方向性サイトの存在がスパイラルの原因となっており、(ii)また、場の興奮性を僅かに下げる事でコアサイトの一方向性を失わせスパイラル波を制御できる可能性を示唆した。
2. S.Kinoshita, K.Iguchi, H.S.Yamada, "Intrinsic Properties of Boolean Dynamics in Complex Networks",
   Journal of theoretical biology. 256, 351-369 (2009).
   概要
   RBNとSFRBNの振る舞いの違いの原因を見つけるために、アトラクターの性質を詳しく調べた。特に、アトラクターの構成上重要なノードで構成されるInformation Conserving Loop(ICL)の構造に注目した。また、ノイズに対する頑健性も調べた。その結果、(i)SFRBNはRBNよりも複雑なICLを持つ事が分かった。また、(ii)SFRBNのアトラクターはRBNのアトラクターより安定な事が分かった。
3. K.Iguchi, S.Kinoshita, H.S.Yamada, "Boolean dynamics of Kauffman models with a scale-free network",
   Journal of theoretical biology. 247, 138-151 (2007).
   概要
   S.A.Kauffman(1969)は生物1個体の遺伝子数vs細胞周期の関係がベキ則に従う事を次数K=2のランダムブーリアンネットワークモデル(RBN)を用いて示し、K=2が転移点であると主張した（転移についてはその後B.Derrida(1986)が証明）。そこで、本研究ではスケールフリーネットワーク上のRBN(SFRBN)の振る舞いを調べた。その結果SFRBNはRBNと比較し(i)転移点は同じ＜k＞=2であるが、(ii)周期が大きい事が分かった。
4. K.Iguchi,S.Kinoshita, H.S.Yamada, "Rugged fitness landscapes of Kauffman models with a scale-free network",
   Physical Review E. 72, 061901 (2005).
   概要
   生物の進化を考える際にはよく適応度地形(fitness landscape)の形が問題になる。そこで、本研究ではS.A.KauffmanのNKモデル(1987)にスケールフリー構造を持つ遺伝子ネットワークを導入し、適応度地形の凸凹具合を調べた。その結果、適応度地形の凸凹具合は遺伝子ネットワークの次数分布を直接反映している事が分かった。

国際会議論文（査読有り）

1. S.Kinoshita, H.Yamada, "The Effect of Removal of Self-loop for Attractor in Cell Cycle Network"
   Unifying Themes in Complex Systems IX, 346-351 (2018).
2. S.Kinoshita, H.S.Yamada, "Stability of Attractors in Biological Networks."
   Proceedings of International Symposium on Communications and Information Technologies 2010 (IEEE), p839-p843 (2010).
3. S.Kinoshita, H.S.Yamada,"Attractor States of Boolean Dynamics in Complex Networks."
   Progress of Theoretical Physics Supplement, 173, 342-350 (2008).
4. S.Kinoshita, K.Iguchi, H.S.Yamada, "Robustness of Attractor States in Complex Networks."
   AIP Conference Proceedings. 982, 768-771 (2007).

研究発表(2014年度主なもの)

• 木下修一, 立石恵大, 岩本真裕子, 末松J.信彦, 上山大信, "離散2次元興奮場の数値計算と実験",（招待講演）, 研究集会「偏微分方程式と現象」, 明治大学清里セミナーハウス, 2015年2月3日.
• Shu-ichi Kinoshita, "Computational approach for gene expression dynamics", International Conference on Mathematical Modeling and Applications 2014 "Crowd Dynamics", Nakano Meiji Univ., 2015年1月10日.
• 木下修一, "遺伝子ネットワーク上における閾値ダイナミクスの振る舞い" 平成26年度 JSBi生命システム理論研究会,（招待講演）,京都大学 iPS細胞研究所, 2014年11月18日.

教育

担当講義

2015年度

• 線形代数II（n次の行列（固有値,固有ベクトル,ベクトル空間）, 明治大学総合数理学部ネットワークデザイン学科1年次対象科目）
  週1コマ 半期　（2015年10月-現在）．
• 情報処理（コンピュータの原理（2進法からTCP/IP,情報セキュリティ）とプログラミングの基礎（Python）），武蔵野大学工学部数理工学科1年次対象科目（教職（数学）対象科目）
  週2コマ 現在．
• 基礎セルフデベロップメント（数理学）（数理モデル、確率モデル、数理科学実験）,武蔵野大学全学共通1年次対象科目
  全3回　（2015年5月）．
• 先端数理科学研究総合講義A（複雑ネットワーク上の伝播現象）, 明治大学大学院先端数理科学研究科博士後期課程対象科目
  集中1コマ　（2015年5月）
• 線形代数1 (2,3次までの行列に限定（固有値・固有ベクトルまで）, 武蔵野大学工学部数理工学科1年次対象科目)
  週2コマ 2学期.
• 線形代数I（2×2の行列に限定（固有値,固有ベクトルまで）,およびn×n行列の行列式, 明治大学総合数理学部ネットワークデザイン学科1年次対象科目）
  週1コマ 半期　（2015年4月-2015年9月）.

社会活動

• 世話人, "ミニシンポジウム「パターン形成の現象と数理」（第11回生物数学の理論とその応用）", (京都大学数理解析研究所 2014年9月16日-19日).
• Organized committee, "International Conference on Modeling, Analysis and Simulation",(Tokyo, Nov.8 2012).
• Organized committee, "The 3rd Taiwan-Japan Joint Workshop for Young Scholars in Applied Mathematics", (Taipei, Feb. 27-28 2012).
• 世話人, "第1回高校生によるMIMS現象数理学研究発表会（先端数理科学研究科開設シンポジウム）"（東京　2011年10月2日）.
• 年会実行委員, "第21回　日本数理生物学会",（東京, 2011年9月13日-15日）.
• Organized committee, "The 2nd Japan-Taiwan Joint Workshop for Graduate Students in Applied Mathematics", (Kawasaki, Feb. 25-27, 2011).
• 年会実行委員, "2010年度日本応用数理学会", （東京, 2010年9月6日-9日）.
• Organizers, "Mathematical Sciences based on Modeling, Analysis and Simulation Seminar", （明治大生田キャンパス, from Apr. 2010 to Mar. 2013）.
• 世話人, "第２回現象数理若手シンポジウム「生体内ネットワーク構造とダイナミクスの様相」", （明治大生田キャンパス, 2010年1月29日-30日）.

学歴・職歴

• 2015年4月-現在 武蔵野大学工学部数理工学科 准教授
• 2014年4月-2015年3月 武蔵野大学環境学部環境学科 准教授
• 2014年4月-現在 明治大学先端数理科学インスティテュート（MIMS）客員研究員
• 2014年4月-現在 明治大学総合数理学部　兼任講師
• 2013年10月-2014年3月 明治大学研究・知財戦略機構研究推進員
• 2013年4月-2013年9月 明治大学先端数理科学インスティテュート（MIMS）客員研究員
• 2010年4月-2014年3月 明治大学理工学部兼任講師
• 2009年4月-2013年3月 明治大学研究・知財戦略機構研究推進員
• 2009年3月 新潟大学大学院自然科学研究科エネルギー基礎科学専攻博士後期課程修了 博士(理学)
• 2001年3月 新潟大学大学院自然科学研究科物質制御科学専攻博士前期課程修了
• 1997年3月 新潟大学理学部物理学科卒業
• 1973年1月24日 千葉県習志野市出身

所属学会

• 日本物理学会 (2001-)
• 日本バイオインフォマティクス学会 (2007-)
• 日本生物物理学会 (2009-)
• 日本応用数理学会 (2010-)
• 日本数理生物学会 (2011-)