21世紀の現在,生命現象の理解と医学の進展は著しい。その進展をさらに加速させ,確かなものとするために,物理学がそうであるように,生物学も数学との協働を必要としている。
生命動態の基盤を理解するために,生命科学者は様々な仮説を立て実験で検証しているが,その過程は数学の証明に近い。また,医療で使われる検査法,検査機器の動作原理はいずれも厳密な数学が基盤になっている。さらには,数学は生命科学研究のツールとなるだけではなく,生命現象に動機づけられた新しい数学も生まれている。
生物学と協働した数理科学研究については,これまで理論生物学や生物物理学の立場,また関連分野であるバイオインフォマティクス,システム生物学の立場から教科書や参考書が出版されているが,本書は最新の研究に基づいて,解析学と医学との直接の協働と融合を紹介したユニークなものである。
内容は3つに分かれている。最初に,現代数学が新しい医療診断法の基礎を与えた例として位相幾何学,積分方程式論,逆源探索理論を取り上げる。次に,数理モデリングが遺伝子解析,蛍光イメージングに続く第3の手法を細胞生物学研究に提供しつつあることを,ボトムアップとトップダウンの両面から述べる。前者の方法では,ミクロな立場から生物学実験を検証することによって,時空での細胞分子動態が数理的手法によって予測することができること,後者では,マクロな立場から生物学実験を俯瞰することで,個別に展開されてきた生物学研究が統合されることをそれぞれ紹介する。最後に,生物学研究に動機づけられた数学研究の例として,粒子運動の平均化による数理モデルの導出法と熱力学的構造に由来する新しい数学解析法について述べる。
前書き
第1章 画像処理
1.1 医療診断と逆問題
1.2 CTの原理
1.3 組織の位相幾何
第2章 生体磁気
2.1 脳磁図分析
2.2 ゲセロウィッツ方程式
2.3 第1方程式の導出
2.4 第1方程式の一意可解性
2.5 2重層ポテンシャルのスペクトル
2.6 第2方程式の導出
2.7 界面正則性
2.8 球形モデル
第3章 逆源探索
3.1 双極子仮説
3.2 電流素片分布法
3.3 離散逆問題 - 過剰決定系
3.4 不足決定系と平行最適化
3.5 クラスタリング
3.6 その他のサブルーティン
3.7 プログラミング上の注意
第4章 細胞分子
4.1 腫瘍形成
4.2 MT1-MMP
4.3 質量作用の法則
4.4 パスモデル
4.5 パス分析
4.6 解の表示
4.7 キーパス
第5章 細胞変形
5.1 浸潤突起
5.2 トップダウンモデリングの方法
5.3 マルチスケールモデル
5.4 浸潤モデル
5.5 個別細胞モデル
5.6 スモルコフスキー・ODE系
5.7 負の走化性
第6章 粒子運動
6.1 決定論的導出
6.2 確率論的導出
6.3 離散・確率シミュレーション
6.4 非局所項をもつ反応拡散方程式
6.5 相分離
6.6 減衰率
第7章 熱動力学
7.1 状態量
7.2 統計集団
7.3 メゾスケールモデリング
7.4 スモルコフスキー・ポアソン系
7.5 多成分の相互作用
7.6 場と粒子の双対性
参考文献
参考論文
後書き/索引
第1章 有名中学に合格した子は、こんな家に住んでいた!
第2章 よい家を建てるために、座標軸(大切にするもの)をしっかり持とう
第3章 家族に、近所に、地域に、地球に、「やさしい家」づくり
第4章 「頭のよい子が育つ家」は、こう建てる
2015年刊「アンモニアを用いた水素エネルギーシステム」の普及版。水素含有量率、水素密度が高く、分解時には水素、窒素、水のみが発生するカーボンフリーなアンモニアのエネルギー利用と水素キャリアとして燃料電池への応用から直接燃焼までを紹介している。
初めて伝熱工を学ぶ大学・高専の学生を対象に、伝熱現象を理解するために不可欠な9つの基本的なテーマについて、それぞれの専門領域に明るく、教育経験のベテランである9人の執筆者がおのおの1章を担当して、数多くの図・表をまじえながら記述し、それを編者が取りまとめたテキスト・入門書。
静かな感動を運んでくれる端正で透明なルガンスキーのベートーヴェン
ベートーヴェン・イヤーだった2020年に、ルガンスキーはハルモニア・ムンディ・レーベルからベートーヴェンの後期ピアノ・ソナタ集(第28、30、32番)をリリースし、レコード芸術誌で特選に輝くなど高い評価を受けました。それに続く第2弾は『月光』『熱情』『テンペスト』という人気作3篇を集めた好企画。誰もが聴きたいと思われるはず。
ルガンスキーの『月光』と『熱情』は2005年録音の音源がワーナーからリリースされていますが、こちらは2021年7月の最新録音で、16年を経ての円熟ぶりが実感できます。さらに『テンペスト』は初めてでとても期待できます。ルガンスキーの演奏はあくまで楷書的で正確ですが、ロシア・ピアニズムならではの技巧と豊かな音が独特。ベートーヴェンでイメージされる重厚とか熱烈な世界ではなく、透明で端正な音楽を楽しめます。『月光』で左手にアクセントを付けメロディのように浮き出すのも興味深く、『テンペスト』のフィナーレも絶美です。(輸入元情報)
【収録情報】
ベートーヴェン:
● ピアノ・ソナタ第14番嬰ハ短調 Op.27-2『月光』
● ピアノ・ソナタ第23番ヘ短調 Op.57『熱情』
● ピアノ・ソナタ第17番ニ短調 Op.31-2『テンペスト』
ニコライ・ルガンスキー(ピアノ)
録音時期:2021年7月
録音場所:ヴェローナ、リストーリ劇場
録音方式:ステレオ(デジタル/セッション)
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物性論のための多体の量子論、すなわち主としてグリーン関数を用いた場の量子論の凝縮系への応用を平易に解説した教科書。絶対零度の形式から有限温度の松原形式、非平衡を扱うKeldysh形式、超伝導を扱う南部ーGor’kov形式までの解説を含む。量子ポイントコンタクトやトンネル接合などの電子デバイス的な応用例を取り上げながら、場の理論の手法の多様な技法を新しい視点を加味しつつ要領よくまとめてある。
最小のエネルギーで自然環境に適応している生き物たちの体のしくみには、持続可能な社会のためのテクノロジーのヒントがあった!
本書は、理科離れの弊害を少しでも防ぐために、高校で物理の単位を取らなかったとか、学習に不足を感じている大学生のための教科書および参考書として編集し、また、物理を初めて学ぶ学生にも理解できるよう、微積分を使わずに平易に記述しました。
気候変動、黒潮と親潮、海洋プラスチックごみ問題、東日本大震災と海…。海洋物理学の大家による人気エッセー集の最新刊。
はじめに
第一部 海洋瑣談
第二部 海の話
第三部 海洋時論
第四部 東日本大震災と温暖化、そして海
デンマークの環境知性が贈る、社会と未来を大きく変える「未来書」。
自分自身の暮らしを見つめ直し、価値観を問い直す
本書は20年前にデンマークで出版された。当時のデンマークは、1960年代からの高成長ののちに二度にわたる石油危機でエネルギー政策の変更を余儀なくされていた。経済成長を維持するために原子力を大量に導入しようとする政府と、それに反対し自然エネルギーを求める市民運動が対立していたところに、本書は「もう十分ではないか」という第三の選択肢を提起してベストセラーとなった。当時のデンマークに今日の日本は二重写しとなる。経済成長のために、政府は返すあてもない借金で無駄な公共事業を拡大し、「空から金をばらまいて」まで消費を促すべきだと唱える経済学者もいる。そうした経済成長社会が必ず行き詰まることを本書は教えている。持続可能な社会に向けて、私たちが自分自身の暮らしを見つめ直し、価値観を問い直し、同時に社会に働きかけて行くことによって、一人一人の力で社会と未来を大きく変えることができると著者は指摘する。本書は中高生から大人まで学べる類書なき入門書である。
坂本龍一氏(音楽家)推薦文
すばらしい本だ。これが20年前のデンマークで書かれたということがまったく気にならないどころか、現在の日本や世界の様々な国で、まさにこれから必要とされる本であることはまちがいない。世界は無限の経済成長ではなく、足ることを知り、生産と消費を抑え、持続できる世界を選択する以外に生き残ることができないのは明らかだ。最後に添えられているイラストがとてもユーモラスで、秀逸だ。(全文より一部抜粋)
熱処理関係者が長年望んでいた教科書であり、産業界も注目の技術書である。
浸炭メカニズムの新たな概念である金属とガスの化学吸着現象を解説し、多くの要因を反映したガス浸炭と真空浸炭の計算ソフトを紹介する。誰もが経験と勘を必要とせず、浸炭焼入条件と処理結果のシミュレーションが可能である。その結果、目標に合致した処理条件が設定され、品質とコストの改善および業務の効率化に役立つ。
平易で実用的な「ガス燃焼」の入門書20年ぶりの大改訂。環境問題の対策ー「燃料転換」他、の追加。バーナの選定に便利なデータを掲載。豊富な「実測データ」による解説。工場の第一線で燃焼に関わる方々、燃焼機器・設備メーカー、エネルギー管理者必携の書。