数理科学・地球環境学コース
コース概要
純粋数学（代数学，幾何学，解析学），理論物理，そして地球科学まで自然科学を学びます。量子計算機，情報セキュリティ・暗号理論，地球システムの理解とその気候温暖化対策への応用を学びます。
履修モデル
数理科学系
地球科学系
研究・教員
数理科学系
数学分野
代数学、幾何学、解析学、確率統計からコンピュータサイエンスに関連する離散数学まで数学の理論と応用を研究しています。当コースでは、群や半群などの代数系やグラフや語のアルゴリズム、3次元空間における物体の形状把握、未知の形状を推定する逆問題、データサイエンスにおいて活用されるベイズ統計と確率論の研究、大きな自由度をもつカオス力学系である乱流への大規模数値計算の応用、情報セキュリティの基礎となる暗号理論への整数論の応用の研究を推進しています。
【自由群のケイリーグラフ】
【２次のラテン立方体】
【ケルト結び目模様】
【回転球面上の２次元乱流】
理論物理学分野
量子の持つ不思議な性質とその情報科学への応用を研究しています。ニュートン力学では説明できない現象を扱う量子科学は、量子エンタングルメントや量子測定の問題と関連しており、合成数の素因数分解を効率的に計算できる量子コンピュータや完全安全性を持つ量子暗号などのイノベーションの源になっています。
【量子Hall効果】
【環状渦構造をもつトロイダル型光波束】
地球科学系
地球環境学分野
地球の仕組みとその環境を理解するための研究を行っています。野外調査により採取した試料について観察と分析をし、数理モデルや物理化学モデルを構築するとともに、機械学習やプログラミング等のデータサイエンスの技術も駆使して、我々の住む大地を構成している岩石の形成メカニズムを解明しています。火山の噴火と地震の発生、マントル対流のメカニズムに関するような固体地球科学、高レベル放射性廃棄物の地層処分、秋田県の鉱物資源である珪藻土の活用のような、応用地球科学に関する研究もしています。
【野外調査と試料採取の様子】
【鉱物の観察、レーザーアブレーションICP質量分析法による微量成分の分析と年代測定】
【数理モデルと機械学習によるマントル対流の復元】