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学会見学記

日本流体力学会年会2022に、見学・情報収集に派遣した学部(学類)生2名に学会見学記を書いてもらいました(金川)。


2022/09/27から2022/09/29に京都大学で行われた日本流体力学会年会2022に参加をした。今回は見学という形で、先輩方の発表や他機関に所属する研究者の方の発表を聴講した。
自分自身、これまで学会発表というものに人生で一度も参加したことがなかったので、発表の仕方や質疑の答え方など、講演の内容以外でも非常に勉強になることが多かった。
例えば発表の仕方では
・専門的な用語や、大多数の人がその場ですぐには理解出来ないであろう式を短い時間でいかに分かりやすく解説するか
・大人数が聴講する中、目線はどのあたりを向けると良いか
・部屋の大きさに合わせて、声はどれくらいの大きさで、どのくらいの早さで話せば聴講者全員が正確に聞き取ることができるか
・各スライドに、短い制限時間の内どれくらいの時間を割くか(重要な結果や知ってもらいたい内容、理解するのが難しい内容を含んでいるところには、他のスライドよりも長く時間を使うなど)
・聞き手が飽き始めた、或いは集中力が切れかけるであろうタイミングで、少しネタを交えたスライドを挟むことで、再度興味を引こうとする
・1枚のスライドには、どれくらいの情報量であれば聴講者も無理なく話についていけるか
質疑の答え方では
・質問の内容が理解出来なかったら、聞き返す
・話が噛み合っていないと思ったら、一旦相手に聞くことで情報を整理し直す
・自信がない場合は、相手の質問に答えられていたかどうか最後に聞いてみる
などが挙げられる。特に質疑応答では、自分の分野外の研究者からの意見を聞くことができる貴重なチャンスでもあり、自分では気づかなかった視点からの意見や質問をいただけるかもしれないので、ここでの対応の仕方は非常に重要だと感じた。
講演の内容自体は専門的なものも多く、全てを理解できたわけではないが、普段自分が行わない実験系の研究内容も聞くことができ、中には今後行うかもしれない応用研究で自分が使えるかもしれない知識や考慮しなければならない内容もあったと思うので、研究でも普段の勉強と同じく、偏った知識だけでなく、関連しそうな分野の知識も多少なりは知っておくべきだと強く実感した。
また、僕自身は金川研に所属している先輩がどのような研究内容を行なっているかについて、まだそこまで詳しくは知らなかったので、同じ研究グループの先輩方の研究内容も改めて認識することができたという点でも良かったと思う。
今回の学会発表の見学で得た経験は、間違いなく今後自分が学会発表をする際に活かせることばかりであり、非常に有意義な時間を過ごすことができたと思っている。すぐに真似できる点は特に自分の心に留めておき、今後出る初めての研究発表ですぐに活かせるようにしたい(学生A)。


9 月27 日から9 月29 までの3 日間,京都大学で行われた日本流体力学会年会2022 に見学として参加した.私は今回初めて学会というものに参加したが,多くのことを学べたと感じている.
まず,発表の仕方である.発表内容を正確に把握することは難しかったが,たくさんの講演を見学したことで,自分が発表する立場になった時にどう振る舞うのがよいのかを考えることができた.どのくらい声を張れば後ろまで聞こえるのか(マイクの有無なども関係する),スライドの文字はどのくらいの大きさやどういう色・フォントを使うと見やすいのか,視線をどこに向けると印象がよいのか,など現地で見学しなければわからないことを多く学ぶことができた.
また,質疑応答の様子も勉強になった.かなり深い意見や別視点からの意見が聴講者から出る中で,どのように切り返せばよいかを学ぶことができた.質疑応答の時間を発表者にとっても聴講者にとってもより良い時間にするには,自分の研究内容やその先行研究,周辺分野をよく理解しておくことが絶対の条件であると感じた.また,無難な回答をして切り抜けることを考えるのではなく,楽しく意見交換できるように意識することで有意義な時間にすることができると感じた.私自身,自分の研究テーマへの理解は十分なのかと改めて考えるきっかけにもなった.
今回の学会見学を通して,学会発表のエッセンスを得ることができ,非常に有意義だった.今後の研究にはより一層精を出し,発表をする立場になったら,今回見聞きしたことを生かしてよい発表を行いたいと感じている(学生B).

受賞コメント

混相流シンポジウム2022でベストプレゼンテーションアワードを受賞したM1学生にコメントを書いてもらいました(金川)。


この度は,名誉あるベストプレゼンテーションアワードを頂くことができ,大変光栄です.まずは,金川先生と研究に関してご意見をいただいた研究室のメンバーにも大変感謝しております.「混相流シンポジウム2022」は私にとって初めての学会でしたが,表彰を受けられてとても嬉しいです.気を抜かずこれからも精進して参ります.

ここからは,学会までのスケジュールや感想を簡単に振り返ります.

4月に大学院に入学して,先生からテーマを提案頂きました.私は理学出身で工学の基礎知識がなかったので,勉強しつつ,自分の研究も平行で進めました.研究は手計算で進め,当初想定したよりも煩雑になってしまい大変でしたが,なんとか7月ごろにはおおむね結果をまとめる段階までできました.
そして,プレゼンの準備は8月の第二週から始めました.私が発表に慣れていないのもありますが,学会前の一週間はかなり忙しかったです.先生からの指摘,私の修正をたくさん繰り返しました.また先生との発表練習は5日連続で前日まで入れていただきました.プレゼンがあまり得意でなく,緊張するのではないかと心配していましたが,オンラインであれば,発表中は相手の顔も見えないのであまり緊張しないことがわかりました.しかし,対面は勝手が異なり,私も苦手意識があるので,改めて訓練したいと思います.

発表本番が終わり,プレゼンに関しては,(少なくとも現時点での)想定通りの発表ができたと思うのでこの点はよかったです.ただし,質疑応答はかなり改善できると思っています.質疑は場数を踏むことでもうまくなるとのことなので,これから積極的に経験を積んで上達できればと思います.

また,今は理論だけやっていますが,学部時代は非線形波動方程式の数値計算もやっていたので,今後数値計算も徐々に取り入れていきたいと思っています(2022年8月26日 川畠稜輝).

国際会議招待講演

応用力学関連の国際会議において、固液気三相の連続体力学のマクロとミクロの理論的接続に関する招待講演を行いました(金川)。
 
Kanagawa, T., “Solid-Liquid-Gas Three Phases Continuum Theory on Multiple Microbubbles Coated by a Visco-Elastic Shell: From Microscopic To Macroscopic Scales,” 5th International Conference on Material Strength and Applied Mechanics (MSAM2022) (2022.8), invited lecture

混相流シンポジウムおよび学生受賞

鮎貝崇広(D2)、川畠稜輝(M1)、長谷川建(B4)が、混相流シンポジウム2022において以下の口頭発表を行い、鮎貝と川畠がベストプレゼンテーションアワードを受賞しました(2022年8月20日付)。

  • 鮎貝崇広・金川哲也、気泡内部の激しい温度変化を伴う高速気泡流を記述する 3 圧力 2 流体モデルの安定性解析【平均化方程式モデリング(講演内容の一部を含むプレプリント)】ベストプレゼンテーションアワード受賞
  • 川畠稜輝・金川哲也、多数の超音波造影気泡を含む液体についての非線形音響数理モデル【医用超音波と造影剤(投稿予定)】ベストプレゼンテーションアワード受賞
  • 長谷川建・金川哲也、気泡流の液相弾性が超音波の非線形効果に及ぼす影響の解明【気泡流のレオロジー(投稿予定)】

金川研・学生表彰実績

 金川研設立時からの学生表彰を列挙します(表彰年月/表彰名/表彰者名(学年は受賞時)/特記事項・被表彰行為など)。直近の4年強で54件の表彰を頂いています。

 金川研の修了生の全員が表彰実績を有しています。中でも、筑波大学学長表彰(被表彰業績は学修)を4年連続で計5名が受賞、日本機械学会三浦賞を3年連続で計4名が受賞しています。

  1. 2022年12月/日本流体力学会 若手優秀講演表彰・第36回数値流体力学シンポジウム (マグマ気泡流中における地震波伝播を記述する数理モデルとその数値解)/鮎貝崇広(D2)
  2. 2022年12月/日本機械学会マイクロ・ナノ工学部門 若手優秀講演表彰・第13回マイクロ・ナノ工学シンポジウム(マイクロバブル増強型の腫瘍焼灼治療に向けた数理モデルの構築と温度上昇の数値シミュレーション)/加賀見俊介(D2)
  3. 2022年11月/2022年度日本火山学会秋季大会 学生優秀発表賞(気泡を含む粘弾性マグマ中のP波伝播を記述する数理モデルの開発)/鮎貝崇広(D2)
  4. 2022年9月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(並進気泡に作用する抗力が気泡流中の圧力波に及ぼす減衰効果の解明)/新井秀弥(M1)
  5. 2022年8月/混相流シンポジウム2022ベストプレゼンテーションアワード(気泡内部の激しい温度変化を伴う高速気泡流を記述する3圧力2流体モデルの安定性解析)/鮎貝崇広(D2)
  6. 2022年8月/混相流シンポジウム2022ベストプレゼンテーションアワード(多数の超音波造影気泡を含む液体についての非線形音響数理モデル)/川畠稜輝(M1)
  7. 2022年3月/筑波大学学長表彰/新井秀弥(B4)/筆頭論文1編および学業成績
  8. 2022年3月/日本機械学会三浦賞/菊地勇成(M2)/筆頭論文2編(内1編は論文表彰相当)
  9. 2022年3月/日本機械学会畠山賞/新井秀弥(B4)/学業成績
  10. 2022年3月/筑波大学副学長表彰/新井秀弥(B4)/学業成績
  11. 2022年3月/筑波大学副学長表彰/本多満洋(B4)/学業成績
  12. 2022年3月/筑波大学茗渓会賞(学修)/菊地勇成(M2)/研究業績
  13. 2022年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学学位プログラム長表彰/石塚怜央奈(M2)/研究業績
  14. 2022年3月/筑波大学理工学群工学システム学類長表彰/本多満洋(B4)/学業成績
  15. 2022年3月/SICE学生優秀賞/本多満洋(B4)
  16. 2022年 /Highlights papers of 2021, Japan Society of Applied Physics/菊地勇成(M2)・金川哲也
  17. 2022年1月/日本機械学会第32回バイオフロンティア講演会 Outstanding Student Presentation/本多満洋(B4)
  18. 2021年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(マイクロバブル増強型の強力集束超音波治療に向けた数理モデルの構築)/加賀見俊介(M1)/Ultrasonics Sonochemistryに掲載
  19. 2021年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(2種類の大きさの気泡を無数に含む水中圧力波の非線形理論解析)/石塚怜央奈(M2)
  20. 2021年5月/Spotlight 2021, Japanese Journal of Applied Physics “Weakly Nonlinear Theory on Ultrasound Propagation in Liquids Containing Many Microbubbles Encapsulated by Visco-Elastic Shell”/菊地勇成(M2)、金川哲也
  21. 2021年3月/Featured Article (Journal Best), Physics of Fluids “Theoretical Elucidation of Effect of Drag Force and Translation of Bubble on Weakly Nonlinear Pressure Waves in Bubbly Flows”/谷田部貴大(M2)、金川哲也、鮎貝崇広(M2)
  22. 2021年3月/日本機械学会三浦賞/鮎貝崇広(M2)/論文3編(内2編Q1国際誌)
  23. 2021年3月/日本機械学会三浦賞/亀井陸史(M2)/論文筆頭3編(内1編Q1国際誌)
  24. 2021年3月/日本機械学会若手優秀講演フェロー賞(気泡流の熱伝導の温度勾配モデルが非線形圧力波に及ぼす影響の理論的比較)/亀井陸史(M2)/発表後の精査を経て国際誌Phys. Fluidsに掲載
  25. 2021年3月/筑波大学学長表彰/鮎貝崇広(M2)/論文3編(内2編Q1国際誌)
  26. 2021年3月/筑波大学学長表彰/加賀見俊介(B4)/論文1編および学業成績
  27. 2021年3月/筑波大学副学長表彰/加賀見俊介(B4)/学業成績
  28. 2021年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科長表彰/亀井陸史(M2)/研究業績
  29. 2021年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻長表彰/前田泰希(M2)/研究業績
  30. 2021年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻長表彰/藤本あや(M2)/研究業績
  31. 2021年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻長表彰/谷田部貴大(M2)/研究業績
  32. 2021年3月/筑波大学理工学群工学システム学類長表彰/川目拓磨(B4)/学業成績
  33. 2020年9月/日本機械学会関東支部茨城ブロック学生貢献賞/鮎貝崇広(M2)
  34. 2020年8月/混相流シンポジウム2020ベストプレゼンテーションアワード(気泡援用集束超音波医療における熱的効果と非線形性に着目した基礎理論の構築)/加賀見俊介(B4)/発表後の精査を経て『混相流』に掲載
  35. 2020年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(気泡を含む水中を長周期伝播する非線形音波の孤立波発展条件)/鮎貝崇広(M2)
  36. 2020年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(大きさの異なる気泡を多数含む水中における音波の長距離伝播を記述する非線形シュレディンガー方程式の導出)/川目拓磨(B4)/発表後の精査を経て内容の一部が国際誌Int. J. Multiph. Flowに掲載
  37. 2020年3月/日本機械学会三浦賞/慶本天謹(M2)/論文2編
  38. 2020年3月/日本機械学会畠山賞/石塚怜央奈(B3)/学業成績
  39. 2020年3月/筑波大学学長表彰/石塚怜央奈(B3)/研究業績および学業成績
  40. 2020年3月/筑波大学副学長表彰/石塚怜央奈(B3)/学業成績
  41. 2020年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻長表彰/圷 亮輔(M2)/研究業績
  42. 2020年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻長表彰/慶本天謹(M2)/研究業績
  43. 2020年3月/筑波大学大学院システム情報工学研究科構造エネルギー工学専攻修士論文優秀発表者賞/慶本天謹(M2)
  44. 2019年12月/Student Paper Prize in Physical Acoustics (Second Place) at 178th Meetings of Acoustical Society of America, Numerical Study on Nonlinear Evolution of Pressure Waves in Bubbly Liquids: Effective Range of Initial Void Fraction/鮎貝崇広(M1)/発表内容に関連する成果が『混相流』に掲載
  45. 2019年10月/理論応用力学講演会・応用力学シンポジウム講演賞(気泡流中における超高速圧力波の弱非線形伝播の理論予測)/圷 亮輔(M2)/発表後の精査を経て『混相流』に掲載
  46. 2019年8月/混相流シンポジウム2019ベストプレゼンテーションアワード(気泡流のバルク粘性と熱が非線形圧力伝播に及ぼす影響の理論解析)/亀井陸史(M1)/発表後の精査を経て『土木工学論文集A2(応用力学)』および『混相流』に掲載
  47. 2019年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(気泡流の流速分布が非線形音響波に及ぼす影響に関する解析)/前田泰希(M1)/発表後の精査を経て J. Phys. Soc. Jpn. および『混相流』に掲載
  48. 2019年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(気液界面における物質輸送を伴う気泡流中圧力波の弱非線形理論)/藤本あや(M1)
  49. 2019年8月/日本機械学会茨城講演会優秀講演賞(多数の空気泡を含む水中における非線形圧力波:バルク粘性と熱伝導性が与える影響の理論的考察)/亀井陸史(M1)/発表後の精査を経て『土木工学論文集A2(応用力学)』および『混相流』に掲載
  50. 2019年3月/筑波大学学長表彰/亀井陸史(B4)/研究業績および学業成績
  51. 2019年3月/日本機械学会畠山賞/亀井陸史(B4)/学業成績
  52. 2019年3月/筑波大学校友会賞/亀井陸史(B4)
  53. 2019年3月/日本機械学会関東学生会第58回卒業研究発表講演会学生優秀発表賞(気泡流中の非線形圧力波の伝播に流速が与える影響に関する理論的研究)/前田泰希(B4)/発表後の精査を経て J. Phys. Soc. Jpn. および『混相流』に掲載
  54. 2018年3月/筑波大学理工学群工学システム学類長表彰/圷 亮輔(B4)/学業成績

金川研日誌(8/5)

今年2月に配属された学類4年生に日誌を書いてもらいました。日本に来て4年目の留学生であり、日本語に不慣れな面がありますが、当該学生の個性が映えるよう、科学的に明らかな誤り以外はあえて直さずに掲載することとしました(金川)。


こんにちは、私は現在金川研究室のB4です。今やっているテーマは「リン脂質シェル(phospholipid shell)の座屈(buckling)と破裂(rupture)による、(多数気泡を含む液体の中に)超音波の伝達にどんな影響がありますか」です。

実は、金川研究室を選択した時、私の注意を引き付けたのは、このテーマというよりも、金川研究室で使用している手法: 摂動法(perturbation theory)と多重スケール解析(multiple scale analysis)でした。高校と大学(数学系と物理系以外)を学んだ数学は、「精密科学」(exact science)です。私に対して、「精密科学」は「真」を持ちます。一方で、摂動法と多重スケール解析は「近似数学」(approximate mathematics)です。近似なので、100%ただしい解を得ることが必要がなくて、自由度がもっと高くて、もっとクリエイティブな解き方もできます。その上、精密解を得ない問題には、近似解のおかげで、たくさん情報を得られます。わたしに対し、「近似数学」は「真」だけでなく、「美」も持ちます。関心する人はYoutubeに「Prof. Carl Bender – Mathematical physics」の授業をご覧でください。

私は、まだ「超音波の伝達」の知識が深いというまでもないですが、「この世界を解決する一つのステップ」ですので、熱心に研究します。自分の興味は、頭の中で「物理、数学、化学の世界」を作ることです。その結果、先生や先輩らや友達(他の専門も)などとアイデアや意見を交換する時、子供がおもちゃをジャグリングするように喜びます。特に、私のアイデアと意見を否定・批判される場合にも、私は悲しくはありません。理由は、私に対して「科学について話すだけ」ですので、自分のエゴに関連までもないと思うからです。そのために、いつにも科学のアイデアを楽しんで交換することができます。(例としてFun to Imagine – Richard Feynman)

楽しんで研究をやりますが、責任を持たなければなりません。科学・エンジニアは継承性があるので、(私に対して)研究するとき、前の研究者や現在の研究者の頭の中の世界を一歩一歩で探検していると感じます。そのために、自分の結果を責任を持つのは自分だけでなく、前の研究者、他の研究者、「真」、「美」を尊敬すると思います。

現在、上記の気持ちで学会に向けてスライドや背景の知識を準備します。心配もありますが、他の学生、他の先生の研究・アイデアを聞けるので面白いと思います。将来的には、違う教育制度、違う考え方の他国の学生・先生にも会ってみたいです(B4)。

金川研日誌(7/25)

他大学の数学科出身のM1に研究室日誌を書いてもらいました(金川)。


研究室配属されてからあまり時間がたっていませんが,コメントを書かせていただきます.
<研究生活について>
・金川研究室では,大がかりな実験装置などは使わず,紙とペン(とPC)で解析を進めます.
・研究は家,大学などどこでやってもよく,先生にtemasで週一回の進捗報告をします.
・金川先生はWebサイトで活動内容や指導方針など,研究室を選ぶのに非常に有効な情報が細かく公開しておられるので,非常に参考になるかと思います.
また,研究生活については他の研究室メンバーが詳しく書かれている通りで,これ以上私から補足することはないかと思われます.

<金川研究室を志望した理由など>
 私は学部時代は他大の理学部数学科にいたので,学士(理学)です.数学科出身の人間が工学に来るのは珍しいようなので,ここからはなぜ数学科から工学に来たのかの経緯と、そしてなぜ金川先生を志望したのかあたりを書きます.
 大学は何も考えず,(全科目の中で)ある程度数学ができるという理由で理学部数学科に入りました.「大学数学は高校数学とは性質が違う.高校数学ができるから大学でやる数学ができるとは限らない」などということは恥ずかしながら当時は知らず,入ってから違いに驚かされました.この点はリサーチ不足だったと思います.しかし後悔などはなく,むしろ私は大学数学の方が向いていて,ある程度の成績を取ることができたので,運がよかったと思います.
 4年生で研究室配属され、研究の一端を体験することによって,研究活動の楽しさが少しずつ分かってきました.当時の指導教員の先生は工学出身で,所属は理学部でありながらも工学よりのテーマに取り組むことができました.そこから自分は理学よりも工学方面に興味があることに気づきました.なので,大学院から専攻を変えることにしました.
 大学院の研究室を選ぶにあたってテーマはあまり気にしませんでした.どのテーマを選んでもやってみないと面白さはわからないと思っていましたし,理学から工学に来る時点で完全に新しく勉強することになることはわかっていたのでここは直感で選びました.
 Webページや,また事前の面談でも,プレゼンや文章添削などの指導を含めて,様々な研究上のサポートをしていただけることや,漠然と論文という成果を一生のうちで残しておきたいという目的も達成できそうだというのも理由です.

<実際に配属されてみて>
 研究以外の学生側の負担が極端に少なく,(研究活動をやりたい人にとっては)研究に集中して取り組める非常に良い環境だと思いました.私は研究を勧めながら,必要に応じて勉強も並行して行っています.
 配属数か月ですが,既に新しい結果らしきものは出ていて,成果を今年複数の学会で発表予定です.その後論文としてまとめることも目指しています.私のようにもともと工学(や物理)をやっていなくても,先生や先輩方の手厚いサポートのおかげで,(当然最後は自分でやるしかないですが)なんとかやっていけていると感じています.

<金川研究室の良いところ>
・teamsで先生にいつでも連絡が取れるので,研究を進めていて詰まりかけたらすぐに相談ができます.
・先生に質問をすると,今必要なこと,今は事実として覚えておけばいいこと,今は気にしなくてよいこと等必要に合わせてアドバイスをくれますので,研究が進めやすいです.
・決まった行事がないので,自分の好きなように自由に休んでもよいです.私は土日の概念をなくし,休みたいときに休んでいます.
・今は研究室で研究を進めているメンバーはあまりいないので直接話せる人は多くはありませんが,temasで連絡を取れば皆さん快く返信をくれます.(M1)

JASSO第一種奨学金免除

昨年度修士卒のOBの努力が報われ、全員が、JASSO第1種奨学金の返還免除(1名全額、1名半額)を受けました。 金川研において、OBOGを含め貸与者の全員が免除を受けており、全額免除者も毎年出ています。

Ultrasonics Sonochemistry

加賀見俊介(M2)の論文が、Elsevier社の Ultrasonics Sonochemistry 誌 (IF= 9.336; CiteScore=14.1; Q1誌 (Acousticsにおいて1/32)) から出版されました(2022年7月7日)。


Kagami, S. and Kanagawa, T., “Weakly nonlinear propagation of focused ultrasound in bubbly liquids with a thermal effect: Derivation of two cases of Khokolov–Zabolotskaya–Kuznetsoz equations,” Ultrasonics Sonochemistry, Vol.~88 (2022), 105911.


– 集束超音波の数理モデルとして著名なKZK方程式を、単相から混相媒質へと拡張し、気泡振動・音の伝播・温度変動を、1本の数式に集約しました。
– 超音波腫瘍焼灼治療に即した温度上昇値が、新たなKZK方程式の数値解から確認され、従来の約10連立の煩雑な基礎式を解く方法論の一代替策となる可能性を秘め、医療応用上の意義を有します。


筑波大学からプレスリリースが出ました(2022年7月11日)。

金川研日誌(6/20)

早期卒業研究制度で配属された工シス3年次学生に日誌を書いてもらいました(金川)。


研究室に配属されて1ヶ月半経過したので、僕の今現在送っている研究生活等について書かせていただこうと思います。

1. 研究生活について
まず、他の研究生の皆さんも書いているように、この研究室にはコアタイムはもちろん、研究室に来る必要すらない(家でも研究はできるため)ので、皆さんが想像しているであろう、毎日研究室に来て研究を行わなければならない、ということは全くありません。そのため、僕は配属されて以来、一度も研究室を利用したことはありませんし、大学にもほとんど行っていません。(1週間あたりで見ても、「筑波大学構内に足を踏み入れている時間」より「バイトをしている時間」の方が多いくらいです。)とはいえ、コロナ禍と同時に大学に入学してからは、授業がオンラインのため、学校にもろくに行かずに楽な生活を送り続ける怠惰な生活をしてしまっているので、就職後のことも考えると、高校に在学していた時のようなまともな生活を送れるようにしたいですね。(こうは思っているものの、昨日も夜中の3時くらいまでずっと友達と通話しながらモンハンしていましたが笑)授業との両立に関しては、僕は今年、卒業までに取らなければならない単位数に全然達していないせいで、たくさん授業を取らないといけませんが、今のところは先生の配慮のおかげで、無理なくやれていると思います。
今現在行なっている研究内容は、僕の同期の早期卒業生がすでに日誌に書いてくれていることと、自分もやっていることはほとんど同じなので、省略します。手抜きでごめんなさい。

2. 金川研を選択した理由
1つ目は、1. 「研究生活について」のところでも述べているように、どこでも研究ができるという点です。出来る限り大学に行きたくなく、家に引きこもっていたい僕には大きなメリットの一つに感じました。
2つ目は、論文投稿や学会発表を盛んに行なっているという点です。僕自身、どうせ研究室に配属されて研究を数年間行うのなら、少なからず何かしらの実績は残してみたいという気持ちもあったので、この辺りに力を入れている金川研は魅力の一つであると思いました。
3つ目は、工シスの研究室で理論をメインでやっている研究室はあまりなく、希少性?を感じたからです。国内で見ても、似たような内容を行なっている研究室はほとんどないそうですが、個人的には取り組んでいる人が多いテーマより、そっちの方が良いかなと思いました。取り組んでいる人が多いテーマはそれだけ注目が集まる反目、絶対に自分が勝てないような相手も数多くいて、自分の存在感を出すのが難しいですからね。
以上が配属を決めた時の主な理由です。とはいえ、研究室選びの時には他の研究室とかなり迷いましたし、大学入学時には「エネルギー問題」について学びたいとも思っていたので、これから研究室配属を決める方達には後悔の残らないように、色々考えて選択する事をお勧めします。

5月に配属されたばかりなので、まだよく分かっていないこともたくさんありますが、今僕が書ける内容としてはこんなところでしょうか。今後1年間の心配事としては、秋以降は本格的に卒論を書いたり、場合によっては学会で発表したりと、やることは今以上に増えると思われるので、もしかしたら11月に発売されるポケモンの新作をやる十分な時間が取れなくなるかもしれないということと、研究室の方達が皆、真面目で優秀なので僕みたいな人間が浮いてしまわないか、ということくらいですかね。
取り敢えずは無事に卒業できるように1年間頑張っていこうと思います。(春C以降は対面授業がメインになるそうなので、落単しないか本当に不安です。対面で行うのはテストだけにして欲しいものです笑)(工シス3年生)

文部科学大臣表彰若手科学者賞/筑波大学若手教員特別奨励賞

令和4年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞(被表彰業績「気泡流中の圧力波を記述する非線形波動方程式の理論的研究」)、および、筑波大学若手教員特別奨励賞を受賞しました(令和4年4月20日付。同年6月7日に推薦機関である筑波大学内表彰式)。

身に余る光栄であり、ご推薦および研究指導を頂いた先生方、金川研において当該研究を共同で行ってくださったOBOGを含む学生の皆様に深謝申し上げます。基礎と理論の側面が強く、国内の関連領域においては比較的マイノリティに属すると受け取っている当該研究に対して、一定の評価を頂けたことも率直に嬉しく存じます。あくまで通過点であり、今後も益々研究に励み、結果として成果をあげたいと考えております(金川哲也)。

金川研日誌(6/8)

早期卒業研究制度で金川研に配属された工学システム学類3年生の2名のうち1名に日誌を書いてもらいました(金川)。


B3で金川研に配属されてまだ短いですが、自分が金川研を志望した理由と研究生活について書かせてもらいます。

まず、私が金川研を志望した理由は、金川先生の講義の分かりやすさと、研究室の自由な雰囲気にあります。金川先生の講義を受講した方ならわかると思いますが、かなり厳密性が重視されています。この式は、どういった条件で成り立ち、どのような式を経て導出されるのかなど、非常に丁寧に説明されていました。また、金川研にはコアタイムもゼミもほとんどなく(ゼミは少し開かれた年度もあるようですが)、週1回程度の面談だけなので、自分の時間も取れるので、その点にもメリットを感じました。特に私は、早期卒業の対象でしたので、3年時の授業と研究活動を並行で進める必要があり、このような仕組みは有難かったです。金川先生も授業等を優先させてくれるので、研究が忙しくて授業の学習がままならないということもないと思います。

それに対して、研究室を選ぶにあたり、あまり研究内容は意識しませんでした。自分のやりたいことが明確にある方は別だと思いますが、私は明確にやりたいことが決まっていなかったので、先生や研究室との相性で決めました。

研究生活について書くとは言ったものの、まだ勉強の段階なので、今は論文中の式の導出やそのような式を出す動機などを学んでいます。研究室にすら入ったことがありませんし、先輩や同期とも直接会ったことはありません(Teamsでのチャットのやり取りは割と盛んです)。金川研は理論メインの研究室なので、ほとんど研究室に来ず、自宅で研究を進める先輩も多いそうです(紙とペンさえあれば研究できるので)。なので、合う合わないは分かれる研究室な気がします。実験がやりたい人や、計算(式変形など)が嫌いな人、自分の直感で研究を進めたい人には、ただきついだけだと思います(B3)。

早期卒業研究履修生が配属

早期卒業研究を履修中の工学システム学類3年生のうち2名が金川研に配属されました。飛び級に相当し、3年次には講義と卒研を並行で進め、3年間での卒業(学士号)を目指すものです。2年次までの成績が極めて良い場合に履修が可能となります。

ターボ機械協会・小宮賞

金川が一般社団法人ターボ機械協会の第35回小宮賞(若手奨励賞)を受賞しました(2022年5月13日)。

同賞は、同会個人会員のうち40歳未満の若手研究者を対象とするものであり、同会表彰委員会の審議を経て、毎年1名に授与されるものです。受賞者には、流体工学および流体機械の研究奨励を目的として、小宮荘次郎氏(株式会社ミツヤ送風機製作所社長)からの寄付金に基づく小宮研究助成金(70万円)が授与されます。

今後も当該分野の研究に励みます(2022年5月18日 金川哲也)。

応用物理学会 Highlights papers in 2021

菊地勇成(2021年度金川研M2)の下記論文が、応用物理学会(JSAP)の Highlights papers in 2021 (Highlights of 2021) に選ばれました(2022年3月付)。

Highlights papers of 2021 は、当該学会の Editorial team によって、昨年2021年に出版された論文の中から、highlight the scientific quality of research を示す論文に対して選ばれるものです。

Japanese Journal of Applied Physics に 2021年に掲載された771編の内11編(1.4 %)が選ばれました。

当該論文は、Spotlights 2021 にも選ばれており、また出版後約1年で11,330回のダウンロード回数があります(2022年5月15日時点)。


対象論文:Kikuchi Y.; Kanagawa T., “Weakly Nonlinear Theory on Ultrasound Propagation in Liquids Containing Many Microbubbles Encapsulated by Visco-Elastic Shell,” Japanese Journal of Applied Physics, Vol. 60, No. SD (2021.5), SDDD14.

金川研日誌

配属された新B4に日誌を書いてもらいました(金川)。


こんにちは。私は現在B4で、今年度から金川研に配属されました。私の現在までの研究活動について少し紹介させていただきます。

まず、金川研への配属は2月中に決定し、テーマの大筋も4月頭までにはほぼ決定していたという状況でした。
テーマについては、ざっくりと述べると、先行研究の理論では考慮していなかった効果を新たに導入する、といったようなことを主に行っていて、論文を読むことで研究動向等を調査したり必要な知識を得たりしつつ、ある程度数式変形の見通しが立てば手計算を試みる、などを行っています。
また、週一回を目安に、金川先生との面談を行います。その際、前回の面談からの進捗を報告し、指摘や助言を頂いたり、不明点について相談に乗って頂いています。

配属当初は過去の論文のフォローや論文検索がうまくゆかず(論文検索については現在でも効率良く行えるようになったとは言えませんが…)、一つ一つのタスクを相当の時間をかけて進めていました。この点については、研究活動を始めて数ヶ月経過し、徐々に慣れ始めてきたという様子です。

金川研は理論メインの研究室でゼミ等も存在しないため、そういったことで時間を拘束されることがなく、ある程度スケジュールを自由に組むことができる、というのが私には合っていて、現時点では研究と日々の生活をバランスよく両立できていると思っています。

その一方で、私自身が研究室に通っていないからというのが理由でもあるのですが、研究室の先輩方や同期とのコミュニケーションが希薄になりがちというのがあって、せっかく研究室に所属したのだから研究室の方々とお話ししたいという思いがあります。
現在までは全て自宅で研究作業を行ってきましたが、試しに研究環境を変えてみるというのも兼ねて、少しずつ研究室に通うようにしたいですね(B4)。

JKA研究補助

公益財団法人JKA 2022年度 機械振興補助事業 研究補助 若手研究に採択され、ご助成を頂くこととなりました(2,000千円、2022年4月から2023年3月)。

   

国際共著論文採択

国際共著論文が、Elsevier の Case Studies in Thermal Engineering 誌 (IF = 4.724, CiteScore = 5.9; 採択率 34 %; Q1誌(Thermodynamics において7/60)) に採択されました(2022年4月20日採択、2022年4月26日出版)。

Abu-Bakr, A. F., Kanagawa, T. and Abu-Nab, A. K., “Analysis of doublet bubble dynamics near a rigid wall in ferroparticle nanofluids,” Case Stud. Therm. Eng., 34 (2022.6), 102060. 

文部科学大臣表彰 若手科学者賞

令和4年度 科学技術分野の文部科学大臣表彰 若手科学者賞」を過分にも頂けることとなりました。本当に感激しています。

被表彰業績は「気泡流中の圧力波を記述する非線形波動方程式の理論的研究」で、国内ではマイノリティですが、強い愛着があり、一生かけて発展させます。研究に関わって下さった諸先生方と学生の皆様、有難うございます(2022年4月8日 金川哲也)。

学振特別研究員申請講座

4月11日(月)15:30からオンラインで開催される、「シス情・令和4年度学振特別研究員申請のための直前講座」にて、鮎貝崇広(金川研D2/JSPS特別研究員DC1)が講演「1年で学振DCに採択されるための戦略」を行います。

研究室日誌(学長表彰受賞について)

この度は学長表彰をいただき、大変光栄に思います。

これも日頃から熱心にご指導してくださった金川先生をはじめ、研究に関する質問に答えてくださった研究室の皆様、工学システム学類の先生方、そして、いつも支えてくれた家族のおかげです。心より感謝申し上げます。大学4年間の学業成績、学会発表と論文投稿による研究成果を評価していただけたのは素直に嬉しく思います。

また、学長表彰と直接関連はありませんが、卒業式では卒業生を代表して謝辞を読ませていただきました。千人以上の人がいる前で話をさせていただくのは初めてのことだったので、緊張で足や声が少し震えてしまいましたが、無事にやり遂げることができて良かったです。

学長表彰受賞、および、卒業生謝辞を務めさせていただいたことは大変名誉なことなので、それに恥じぬよう今後も大学院にて自分を高めていきたいと思います。

 2022年4月5日 新井秀弥(金川研究室・博士前期課程1年)

学位記授与式/学生表彰

2022年3月25日、金川研所属の、M2の2名、B4の2名が、それぞれ、修士(工学)、学士(工学)の学位を授与されました。


以下計9件の表彰があり、修了・卒業生の4名全員が表彰されました。OB・OGを含め、金川研の修了生の全員が表彰歴を有します。

  • [筑波大学 学長表彰(学修)] 新井(B4)
  • [筑波大学 副学長表彰/大学院進学奨励奨学金] 新井(B4)、本多(B4)
  • [日本機械学会 三浦賞] 菊地(M2)
  • [日本機械学会 畠山賞] 新井(B4)
  • [SICE優秀学生賞] 本多(B4)
  • [筑波大学 茗渓会賞(学修)] 菊地(M2)
  • [筑波大学 構造エネルギー工学学位プログラム長表彰] 石塚(M2)
  • [筑波大学 工学システム学類長表彰] 本多(B4)

筑波大学卒業式(第1回(2回に分けて開催))において、新井(B4)が、1,078名を代表し、謝辞総代を務めました。また、本多(B4)が、学位記受領の工学システム学類(137名)の総代(副)を務めました。

助成金採択

小野音響学研究助成基金・令和4年度研究助成に、金川の申請「強力超音波とマイクロバブルを用いた非切開ガン焼灼手術の治療効果予測法の数理物理的開発」が採択されました(100万円)。

笹川科学研究助成(加賀見)

加賀見俊介(M1)が、日本科学協会の2022年度笹川科学研究助成に内定し、650,000円のご助成を頂けることとなりました。 当該研究では、マイクロバブルと超音波の併用による、低侵襲がん治療医工技術に関して、数理的立場からの研究を行います。

JPSJ

新井秀弥(B4)が筆頭著者の論文が、Journal of the Physical Society of Japan (IF=1.828, CiteScore = 3.0) から出版されました。

抗力を受ける並進気泡を多数含む水流(気泡流)中を伝わる圧力波の減衰を招く要因として、従来認知されてきた熱伝導と音響放射に加え、抗力減衰を考慮した非線形数理モデル(弱非線形波動方程式)を、二流体モデルに基づく体積平均化基礎方程式系を用いて導きました。さらに、導かれた方程式を、400周期にわたる数値計算によって解き、散逸の要因を定量的に比較しました。気泡に働く抗力が(流れのみならず)『圧力波の』散逸を招くこと、気泡の並進運動が圧力波の非線形性を増大させることを始めて指摘した、Yatabe, Kanagawa & Ayukai (Phys. Fluids, 2021.3) の発展形です。今後、揚力や重力など気泡に働く多種多様な力の『圧力波への』寄与の理論的検討や、強非線形問題・大規模数値計算への拡張をすすめます。


Arai, S., Kanagawa, T. and Ayukai, T., “Nonlinear Pressure Waves in Bubbly Flows with Drag Force: Theoretical and Numerical Comparison of Acoustic and Thermal and Drag Force Dissipations,” Journal of the Physical Society of Japan, Vol.~91, No.~4 (2022), 043401 (4 pages). 

科研費採択

日本学術振興会科学研究費助成事業 学術研究助成基金助成金 基盤研究(C)に、研究代表者として、申請課題が採択されました(2022年4月1日から2025年3月31日)(内定:2022年2月28日付)。

2014年度から11年間連続で、研究代表者として、科研費による研究(計4件)を、途切れることなく継続できております(特別研究員奨励費を含めれば、2010年度から15年間連続、計6件)。審査を頂いた先生方に感謝申し上げます。

超音波造影気泡

超音波造影気泡の「集団」としての非線形音響特性を理論的に調べた、菊地(M2)の論文が、2022年2月11日に、掲載から9カ月で、ダウンロード回数10,000回を突破しました。現在、発展形の成果を、国際誌2編に投稿中です(2022年2月11日)。 

NEDO若サポ採択

国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構(NEDO)の「官民による若手研究者発掘支援事業・マッチングサポートフェーズ」に、金川の申請課題が採択されました(期間:2022年2月28日から2023年3月31日、総額:1,000万円)(2022年1月24日)。

超音波造影剤気泡の理論

超音波造影診断のために、脂質等の膜で覆われた気泡の力学について、90年代から、先駆的な理論研究がなされていました(de Jong, Church, Hoffなど)。しかし、現在に至るまで、単一あるいは数個の膜気泡の力学という制約が課されてきました。最近では、分子論などミクロな観点からの研究、生化学的な手法が盛んに見受けられる中でした。
 当該論文では、これらの従来培われてきたミクロな知見を、超音波診断の臨床応用を想定し、十分に多数の膜気泡を含む場合(マクロ理論としての多数の膜気泡を含む液体中の超音波伝播の問題)へと拡張したものです。膜に粘弾性体を仮定し、膜の粘性や弾性が超音波伝播に及ぼす影響を、非線形音響学と混相流体力学の観点から、理論的に考察しました。ただし、当該問題設定は、まだ、最も簡単な場合に限っており、今後、膜の力学特性など、様々な拡張・発展が必要な中です(2021/6/25)。
 
続編として、1編がChem.Eng.Sci.に採択され、1編を国際誌に投稿中です。
 
 
菊地(M2)の超音波造影診断用の膜で覆われた気泡に関する理論解析の論文が、公開から26日で2,058回ダウンロードされ、Jpn. J. Appl. Phys.誌のmost readの1位になりました(2021年6月6日時点)。
 
 → 残念ながら、その後、1位から転落していましたが、公開から321日で10,868回ダウンロードされています(2022年3月30日時点)。

学生表彰

日本機械学会第32回バイオフロンティア講演会にて、本多(B4)の口頭発表「超音波造影気泡の集団の音響特性に関する連続体スケールからの数理モデルの提案」が Outstanding Student Presentation を受賞しました(対象講演151件のうち20件が受賞)(2022年1月13日)。

学生視点の金川研紹介’21(4)

M1の学生に金川研紹介をかいてもらいました(金川)。


M1の観点から研究室紹介文を書こうと思います。

金川研を「選んだ理由」「研究の特徴」「研究室の特徴」については去年記載したので割愛します。強いて書くと,私は今年一年も研究では大学に行きませんでした。今回は「研究活動の内容」に絞って内容を書こうと思います。

・研究活動の内容

 「研究の特徴」と何が違うんだ,という話ですが,具体的にどのような活動をしているかを書きます。研究の物理的内容や手法に興味がある場合は,去年の物を見てください。具体的な研究活動としては,「理論解析」「動向調査」「学会準備・発表」「論文執筆・投稿」などをしています。

 「理論解析」が一般にイメージする“メインの”研究です。他の研究室では「実験」や「数値計算」でしょうか。ある物理現象を表す方程式を導出するために,計算を毎日のように行います。ここで結果が出ないと学会で発表することも論文に書くこともないので,4年生ではこれのウェイトが大きくなると思います(私もそうでした)。なお,結果の考察のために数値計算を行うこともよくあります。「数学嫌いの人は金川研には向かない」という話がよくありますが,数学といっても解析学(微積分と微分方程式)や線形代数というよりは,熱力学や振動工学のような式変形が近いです。微積の知識ももちろん使いますが,式変形に抵抗がなければ多少数学が「苦手」でもやっていけると思います(嫌いだとおそらく苦痛なだけです)。「理論解析」では数学・物理的な知識は勿論ですが,過去の研究や物理現象との整合性から今やっていることが正しいのか考えることが(私は)よくあるので,批判的思考や客観性も身につくのではないかと思っています。

 「理論解析」によって結果が得られると,学会や論文でその成果を発表します。学会発表について,参加学会にもよりますが,平均的には学会は開催の何か月か前に申し込みをし,2か月ほど前までに「アブストラクト」という短い研究紹介文を書いたり,発表原稿としてA4用紙2枚ほどに研究概要をまとめたりします。申し込みや参加費の支払いはほとんどの場合先生がやってくださるので,このアブストラクトや発表原稿を書くのが,学会開催約2か月前の学生がやることになります。そして,学会当日までに発表スライドを作成し,当日発表というような流れです。アブストラクトや発表原稿,スライドについては,書いて先生に添削してもらい,直して先生に添削してもらい,の繰り返しになります。他の研究室紹介文にもところどころ書いてありますが,この添削がかなり厳しいです。細部までかなり突っ込まれますが,いまだに内容が意味不明なことで言われたことはないので,理不尽なことはないはずです。たまに,「内容自体は理不尽ではないが,理由が理不尽」のようなことで言われることもありますが,それが嫌な時にはきちんと言えば伝わるので,その点での理不尽さはないと思います。なお,この指導もあってか,プレゼンはうまくなるようです。インターンシップなどで発表の機会がたまにありますが,上手だと言われることがあります。学会講演賞を取る人もたまにいますが,2年間やってきて運要素がかなり強いと思いました。なのでプレゼン力をじっくり磨いておいてチャンスが来た時に逃さなければいつかは取れると思いますが,発表がどれだけ上手くても毎回取れるとは思わない方がいいです(本当に上手な人は取れるのかもしれませんが)。話は変わりますが,私はオンラインの学会以外参加したことがないです。これが良いか悪いかは人によると思いますが,現地開催が良い方は先生に学会予定を聞いてみてください。

 余談1:海外の学会は1年を通してぽつぽつとありますが,日本の学会は8~9月に集中していることが多いので,夏はそれなりに忙しいです。夏休み遊びたい方はこれも先生に相談してみてください。なお,教育実習などのはずせない予定がある場合はそちらを優先できます。(そもそも学会参加自体は任意です。)

 余談2:金川研の学生はいろいろな学会に参加しますが,基本的には工学系の流体関連の学会に参加することが多いです。工学系学会において理論研究はそれほど多くないように見えますが,中でも「混相流(金川研の研究対象)」の理論研究を発表されている学生の方はこれまで見たことがありません(一方で海外では混相流の理論研究も盛んと聞いています)。そのため,混相流の理論研究を学生(学部生や修士学生)が主体的に取り組めるという意味では,国内では(恐らく)唯一の研究室と思いますので,誰もやっていないことをやりたいという方には向いているかもしれません。

 最後に論文について書きます。ある程度結果がまとまると,論文を書かないか,という話になり,書く意志があると論文を書けます。(私は書く意志があったので書きましたが,書く意志がない場合は書かなくてよいのだと思います。といっても研究室の他の方々は書いているので何とも言えない気持ちになりそうですが。)これも先ほどと同様に,書いて先生に添削してもらい,直して先生に添削してもらい,の繰り返しで進んでいきますが,学会発表原稿とは全く色が異なります。具体的な違いは,文量や一字一句の重みでしょうか。論文はそれを読んで同じように計算をすれば同じ結果が得られるように書くので,文量は必然的に多くなります。それだけでなく,同じ結果が得られるためには誰が読んでも一意に読み取れるように書かなければなりません。そのため,接続詞1つの使い方から注意して執筆します。このようにして書いたものを先生に添削してもらいますが,自分では注意して書いているつもりでも,別の取り方ができる文がかなりあるため,そこを指摘してもらいます。この添削が学会の際の添削よりも厳しいな,と私は感じました。一度指摘されすぎて少し辛かったことがあったので,もう少しマイルドにしてください,と言ったところ,それ以降はマイルドになったのでメンタルに自信がない方でも言えば大丈夫だとは思います。論文の投稿後には,査読者とのやり取りがあるようですが,私は現在投稿中のためこれからになります。なお,私は英語の原稿を書きましたが,それにあたって特別な英語力は必要ないと感じました。むしろ論文での英語と「学校の勉強での英語」はかなり違うので,基本的な文法だけ押さえておけば問題ないと思います。

 余談:論文を修士のうちに書くことは珍しいらしいです。金川研では基本的に皆さんが書いているようですが,「適当に過ごしていれば適当に書ける」というものではなく,それなりにしっかり時間をとって打ち込まなければ書けないものだということは書いておきます。

 ここまで書いて「動向調査」について書いてないじゃないか,と思ったかもしれませんが,私はこれをあまりメインではやっていません。文献を調べることによって,他の研究の内容や自分の研究との整合性,その立ち位置などを把握します。

 このように4つほど簡単に書きましたが,金川研の良いところの1つは,研究者としてやるべきことを多く体験できる点にあると思います。論文の段落でも少し書きましたが,他の研究室では動向調査と実験だけ,実験と学会だけ,などあると思います。研究者志望でなくても,研究に浸かりたい方には特におすすめの研究室だと思います。といっても人には向き不向きがあるので,ここの部分はやりたくない,などあれば希望は聞いてくださいます。研究をやってみなければ向き不向きはわからないので,その点で心配する必要はないと思います。逆にやりたいことだけをできる可能性もあるかもしれません(そこは先生に確認してください)。

 また,発表や原稿に対する先生の指導が厳しい,ということを書きましたが,逆に書くと自分の指導のために多くの時間を割いてくださいます。先生も常に空いているわけではありませんし,研究室の学生は他にもいますが,平日休日時間帯関係なくレスポンスを返してくださいますし,打合せも定期的に入れてくださいます。他の研究室は知りませんが,きちんとした指導を受けられる,という点では金川研は自信を持ってお勧めできます。ちなみに上にも2カ所ほど書きましたが,研究や研究指導の何かに関して嫌な部分や辛い指摘があったら先生に直接言えば伝わるので,先生に意見が言いやすいという点は良いと思います。(といっても,言いやすいというのは先生が受け入れてくださるという意味なので,自分が言うアクションをしなければ意味はありませんが。)なお,厳しいというのは別に添削の際に暴言を書かれたり言われたりするわけでは全くありません。淡々と「ここの論理構造がおかしい」「ここではなぜ逆接を使っているのか」など理詰めで指摘されるだけですが,余りにも妥協がないので,厳しすぎると感じる人もいるかもしれません。その点では,金川先生の講義でmanabaに掲載されるテストの講評のような感じで,あくまでも答案の内容について,ひたすら理詰めで批判や指摘がなされます。

 余談:先生が厳しいのは文章やスライド,発表に対してで,他はあまり厳しくないと思います。この点でも講義と似ている気がします。論文などの目安の締め切りがあるものは時間を意識してお話をしますが,計算の結果がなかなか出なかったとしても(計算をしていれば)特に何も言われません。その観点からすると,自分でタスク管理する力が身につくと思います。というより身につかないといつまでも結果が出ません。

・最後に

 やっぱり長文になってしまいました,すみません。どこの研究室も良い点と悪い点の両方を持っていると思います。適当な理由や気分で決めると,悪い点が見つかったときに辛いだけになりますが,それなりの理由を持って入った研究室では辛いことがあっても目標などのために頑張れると思います。最低でも1年間過ごす研究室ですので,妥協せずにいろいろな場所を見て納得する1つを決めてください(M1)。

学生視点の金川研紹介’21(3)

3年間過ごしたM2の学生に金川研紹介をかいてもらいました(金川)。


・志望理由

特別やりたい研究があったわけではないので、研究環境で決めました。金川研はコアタイムがなく場所も時間も自分のペースで研究を進めることができることと分かりやすいスライド発表の仕方や文章の書き方を身につけたかったからです。
また、コロナで学会もオンラインになってしまったためあまり恩恵を受けることは出来ませんでしたが学会の旅費は全額支給されるという点も魅力的でした。

・研究生活

基本的には週一の打ち合わせ以外は結果を出していれば自由です。3日遊んで4日研究することも、ある程度進捗が得られたら、打ち合わせまで一切研究しないということも可能です。1日中手計算をするわけではなく毎日研究するときは一日2時間程度です(そこまで手計算に没頭できません)。授業からも察しがつくと思いますが、楽を求めたい人には恐らく向いていません。学会参加や論文執筆も多く(自分は3年間で国内学会7件、国際学会2件、雑誌論文は英文で2編(1編は投稿中))、一定以上の忙しさではないかと思います。

今はteamsでの打ち合わせですが、コロナが落ち着いていれば希望すれば対面で打ち合わせも可能です。学会が重なったり、論文執筆の追い込みでもない限りゆとりを持って研究を進めることができます。もちろん学会などで忙しい時は計算は行わず、学会準備に集中するので、一年中手計算をしているわけではないです(数値計算をやれば手計算の割合はもっと減らせます)。学会は主に夏(8~9月)に多い印象なので夏は遊びたい人には向いていないかもしれません(夏がずっと忙しいわけではないです)。

金川研究室はそもそもが理論研究であることから、基本的には紙とペンさえあればどこでも研究できるので、コロナの影響を受けにくい研究室です。実際、コロナにより、オンライン化が進みましたが、元から授業ない日は自宅で研究を行っていたので、あまり影響はありませんでした。コロナは落ち着いて来ていますが、再拡大が心配な方にはおすすめな研究室です。コロナが収束して対面の学会が復活した場合でも、前に述べた学会の旅費の全額支給が受けられるので、学会に積極的に参加したい学生にもおすすめです。また、研究道具であるボールペンやノートだけでなく、TOEICの対策本もかってもらえました。

学生間の交流はコロナのせいで少ないですが、自分はB4の学生と協力しながら研究を行っていますし(完全に一緒に進めるのではなく緩く協力という感じです)、他の学生の結果を取り入れることもあるのでわからない事があれば連絡を取りながら研究を行っているので全く関わりがないというわけではないです。コロナが収まれば飲み会や昼食会も復活すると思うので体育会系の雰囲気を希望する人でなければ心配する必要はないと思います。

ただ、研究は個人プレーの要素が強いです。情報共有はしますが、学生と先生のマンツーマンで基本的にやり切るスタイルなので、自分の頭の中で拘りたい人向けの研究室です。

雑用はこの研究室紹介文と飲み会のときの日誌ぐらいでほとんどないので研究に集中できます。

・研究テーマ

金川研の研究対象は「気泡がたくさん含まれている水の流れ、いわゆる気泡流中を伝わる波」についてですが、応用先のはっきりとしたテーマをを選ぶこともできます。自分のテーマは、超音波造影剤やドラッグデリバリ―システム(DDS)などの医療を応用先としていて、生体など流体以外の分野との関連もあります。

・最後に

他の研究室はわかりませんが金川先生については授業の印象と変わらないと思います。授業を面白いと感じた人にはおすすめしますが、厳密な話や数式が嫌いな人は合わないと思います。

理論研究がメインですが、数値計算も行います。希望次第では数値計算のみのパターンも可能なそうなので、興味がある人は金川先生に相談してみるといいと思います。

配属について、自分の年は希望者が大勢いましたが、他の年はそこまで溢れなかったように聞いているので、見込みがないと思っている人も、選ぶ可能性がある場合には面談を申し込んでおいた方がよいと思います。また秋Bの期末を頑張って少しでもGPAを上げておくと有利だと思います(M2)。

金川研オンライン説明会(工シス3年生)

12月9日(木)18:30から、30分~1時間程度、工シス学類3年生向けの金川研配属説明会を、Teamsにて行います(URLはmanabaを参照ください)。冷やかしも歓迎します。

受賞

金川が、「100人論文2021 with Matching HUB Hokuriku」(2021年11月開催)におきまして、オーディエンス賞を受賞いたしました(2021年12月1日、金川)。

学生視点の金川研紹介’21(2)

D1の学生視点で、とくに修士の生活と博士後期課程進学の検討の観点から、研究室紹介を依頼しました(金川)。


【簡単に自己紹介】

2年前にも研究室紹介[リンク] を書いた学生です。この紹介記事を書いた当時は、ちょうど博士課程への進学と就職で揺れていた時期でした。あれから2年、結局進学する道を選び、今は金川研唯一の課程博士学生として楽しく研究する日々を送っています。この2年の経験を踏まえ、修士課程と博士課程の両方について金川研を紹介していきます。博士課程のウェイトが大きめになっておりますが、ご一読いただければ幸いです。

【金川研における修士課程の研究と就活】
 金川研の主な研究テーマは「気泡を含む液体中を伝播する圧力波(音波)の理論解析」です。気泡流の運動を記述する複数の方程式(例えば、質量保存式、運動量保存式、気泡振動の方程式、状態方程式、など)に対して数学的な操作を施し、波の伝播のみを記述する1本の方程式を導出します。このように聞くと一見難しそうに感じますが、導出するための方法は確立されおり、先輩方の卒・修論に詳細な導出過程が書かれているので、安心してください。導出には高度な数学的知識は必要無く、学類1年生時の解析学が理解できていれば研究をこなすことができます。もしつまずいたりした場合には先生が丁寧に説明してくださいますし、先輩達も優しく教えてくれると思います。ただし、導出する際の手計算量は極めて膨大です。何日にもわたって式変形を行い続ける必要がありますし、途中で計算ミスが発覚して膨大な式変形をやり直すこともあります。数学や物理が得意でなくとも問題ありませんが、膨大な計算をやり切るだけの忍耐力は必要です。

 上述のように金川研の研究は理論的なため就活(特にメーカー)に不利である誤解されがちですが、実は対象とする現象(=気泡を含む液体の流れ)は様々な産業と結びついた実学的なものです。代表的な例として、原子力発電の熱交換器、自動車の水冷システム、眼鏡の超音波洗浄機などにおいて気泡流現象の研究成果が応用されています。また近年、液体燃料ロケットにおけるエンジンの安定性解析(宇宙工学)や超音波による癌治療(医工学)、火山の噴火シミュレーション(地球物理学)など、流体工学以外の分野への応用が注目されています。このように気泡流は様々な応用先があるがゆえに、気泡流の理論的枠組みを理解していることは、様々な問題に対して柔軟に対応できるということを意味します。この点をしっかりとアピールすることができれば就活で困ることはありませんし、実際に就職した先輩方は皆一流企業で活躍されています。金川研は比較的新しい研究室ですが、3期生の卒業を控えた今では金川研ならではの就活ノウハウも確立しつつあるので、就活に関して心配する必要は無いでしょう。

【博士課程に進学するメリット】

 博士課程については「20代後半になるまで学生で社会経験が無い」「修士課程の方が就活の際に有利、博士まで進むと進路の幅が狭まる」「生涯賃金が少なくなる」等の否定的な意見は少なからずあります。自分も修士課程の時には、そのようなデメリットもあるかもしれないと考えていました。しかしながら、実際に博士課程として8ヶ月過ごしてみて、これらのデメリットはいかようにも変えられると考えを改めました。

 博士課程で得られるものとして「トランスファラブルスキル」というものがあります。これは専門外の様々な場面で活用できる総合的なスキルのことで、具体的には、自分で研究テーマやゴールを設定して3年という短い期間で取りまとめる計画力、実際に研究を遂行して論文を理路整然と書く論理的思考力、学会等で成果をわかりやすく伝える広報力、学振特別研究員などの研究費申請書を書くための資金獲得能力、などが該当します。修士課程でもこれらのスキルを鍛えることはできますが、博士課程ではさらに高いレベルこれらのスキルが要求されます。

 トランスファラブルスキルは研究に限ったことではなく、企業でも同様に必要とされるスキルです。例えばあるプロジェクトを立ち上げる場合、上層部に対してプロジェクトの優位性をわかりやすくプレゼンすることで予算をつけてもらい、他社に先んじて短い期間でプロジェクトを遂行してまとめる、これら一連の流れで必要なスキルは博士課程において要求される能力と非常に似ています。すなわち、博士課程の学生は1つの研究テーマという小さいプロジェクトのプロジェクトマネージャーと言えます。特に、20代半ばという若い時期にアカデミアという世界最先端のコミュニティにおいて、小さいながらもプロジェクトを一から完遂する経験ができる環境は他に無く、この点が博士課程に在籍する大きなメリットだと考えています。

 終身雇用がなくなりつつある昨今、他者と差別化できる部分を作ることはますます重要視されます。その中でも、博士号の取得は最高の選択肢の一つと言えます。なぜなら、博士号は「研究活動というプロジェクトを一から遂行するだけの能力と実績を有する」ことを証明する免許証だからです。博士課程で培った様々なスキルは、場所を問わず将来の幅を大きく広げてくれます。「民間企業に就職するつもりだけれど研究はもう少し続けてみたい」と考えている人にこそ、ぜひ博士課程への進学をおすすめします。3年間は長く感じるかもしれませんが、博士号の取得は将来への先行投資として充分以上に価値があると考えます。

【金川研での博士生活】
 博士課程に進学してからは、金川研の主なテーマである「気泡流の運動を記述する複数の方程式を波の伝播のみを記述する1本の方程式にまとめる」研究ではなく、「気泡流の運動を記述する複数の方程式」そのものの解析に取り組んでいます。また、将来的には気泡流の複雑な数値計算やマグマ流動の研究に着手したいと考えています。ある程度研究分野の全体像が見える段階になってからではありますが、このように博士課程では自分からテーマを希望・提案したりすることができます。修士課程では頂いた研究テーマの中での自由度であるのに対し、博士課程では一歩上流における自由が認められます。良い成果が得られるかどうかは自己責任となりますが、自由に好きなテーマにチャレンジするという研究本来の楽しさを実感することができています。(D1)


【補足(金川による)】中で触れられていた「就職先」を以下に例示します(株式会社省略、五十音順)。

  いすゞ自動車、SUBARU、トヨタ自動車、野村総合研究所、東日本高速道路、三菱重工業

新設研究室であり、第1期生(2020年修士修了)・第2期生(2021年修士修了)までしかいないため、大きな参考にはなりません。学類卒業後は全員が博士前期(修士)課程に進学しており、学類卒での就職者はいません。主として自動車や重工業等の製造業への就職者が多いですが、結果論に過ぎず、機械系への就職を強く推奨しているわけでもありません(とはいえ、金川研は大括りでは機械工学(流体工学・熱工学)の研究室に大分類されますので、一定の傾向はあるかもしれません)。実際に、機械系と無関係な就職先を希望し就職する学生も一定数います(建設業界への内定者もいます)。一方で、機械工学の研究に携わることは、就職先だけでなく就職後のことを考えても、極めて有意義と考えます。機械工学(mechanical engineering)はその名のとおり力学を基礎に置く工学分野であり、多種多様な工学の諸分野の中でも最も基礎かつ根幹といえ、機械工学の領域の研究に携わった経験を有する人材は、あらゆる場面・業界において必要とされ続けると個人的に考えます(金川)。

学生視点の金川研紹介’21(1)

B4の学生に、工シス学生の研究室配属向けの研究室紹介をかいてもらいました(金川)。


・金川研を志望した理由

まず1つ目は、学会発表や論文投稿を積極的に行い、「プレゼン能力」や「論理的な文章を書く能力」の指導に力を入れているという点です。自分は特定の分野に興味があったという訳ではなかったので、社会に出てどんな分野に進むとしても必要となる力を身につけたいと考えていました。2つ目はコアタイムがなく自分のペースで研究を進められるという点です。志望理由は主にこの2点ですが、他にも基礎研究に関心があったことや地道な式計算が嫌いではなかったことなど色々あります。

・研究生活

研究はTeamsにて先生とのチャットのやりとりや1対1での打ち合わせをすることで進めていきます。研究室全体で集まり進捗報告をするといったことは一度もありません。そのため、大学に行かなくてはいけない日というのはなく、自分は基本的に家で研究をしています。

また、研究対象は「気泡がたくさん含まれている水の流れ、いわゆる気泡流中を伝わる波」についてで、主に理論解析を行いますが、自分の場合はその後に数値解析も行いました。具体的には、配属後にまず先行研究の式変形を再現します。それが一通り終わったら、研究テーマとなる新たな要素を加えて手計算していきます。思うような研究成果が出そうにない場合はテーマを変えて再計算するといった感じです。ここまでは紙とペンさえあれば研究を進められます。得られた結果によっては次に数値解析に移ります。自分はPythonを用いて波形などの図を描いていきました。自分は数値解析を専門とする先輩と共同で行いましたが、1人で行うか先輩と行うかは自由に決められると思います。その後は得られた研究成果を公表するため、学会発表や論文執筆を行っていきます。学会発表に関してはまず講演日から3、4ヶ月前の参加申込時に講演タイトルやアブストを書きます。次に講演日から1、2ヶ月前までにTeXでA4数ページ分の講演原稿を書きます。そして、最後に2、3週間かけてスライド作りや発表、質疑応答の練習を行います。基本的には金川先生に文章や発表を見ていただき、主要な部分から細かいところまで添削していただきます。これを何度か繰り返すことで完成させます。

論文に関しては、掲載を目指しているという状況で、採択された経験はないのですが、基本的には学会の講演原稿と同じように進めていきます。以上がB4の10月までに経験した研究の流れです。

・最後に

研究室配属の際には、細かいことでも疑問点があれば遠慮せずに先生に聞いて、しっかりと情報を集めるのが良いです。授業を受けたことのある方は分かるかもしれませんが、金川先生は質問など迅速かつ丁寧に対応してくださると思います(B4)。

熱力学講義資料

研究室配属情報

少々時期が早いのですが、工シス学類3年生向けに、研究室配属情報を列記してみます。随時更新予定です(金川)。


  • <研究手法> 理論的(数学的)手法による物理現象の解明を行っています。
  • 数値計算も行いますが(2人に1人程度。希望を尊重)、手計算で出来る限界まで、手計算で挑みます。数学的手法で研究を行いたい人におすすめです。
  • 実験は行いませんが、直接的に行わないだけであり、重要です。先行実験との比較など、実験事実を重視します。物理は実証科学だからです。その反面、実験では手が届かないような現象(例:宇宙空間)に対する理論予測というテーマや、実験事実が蓄積されているけれども理論的・数理的理解が進んでいないテーマを選ぶことも多いです。つまり、理論的手法を使うことに拘っています。
  • <研究対象> 圧縮性流体力学、および、混相流ですが、学類科目にないので、ピンとこないかと思います。
  • 圧縮性流れというと、「気体力学」のような、超音速といった航空宇宙を思い浮かべるかもしれませんが、音波(マッハ数が小さいけれども圧縮性を無視できない亜音速流れ)を扱っています。オーディオや会話などとは異なり、比較的強力な超音波です。音波の弱い非線形効果の物理的解明と工学応用を守備範囲とする「非線形音響学」という比較的新しい(?)学問領域に属します。
  • 混相流は、固液気の多相が混在した流れであり、たとえばコロナウイルスの飛沫の問題など、身近な現象といえます。主に気泡を含む流れを扱っていますが、そんなに気泡だけへの拘りがあるわけでもありません。
  • 「キャビテーション」というキーワードにも合致し、高速の水の乱流にも合致します。
  • 過去に固体力学を扱ったことがあります。燃焼も扱う予定です。
  • 一応用先として、生体内流(軟組織や血流)が挙げられます。固体力学も、生体組織の観点から取り組んでいます。
  • 関連する学類科目でいうと、流体力学と熱力学がメインですが(とはいえゼロから勉強してもらうので、履修如何は問いませんし、あてになりません)、振動工学や材料力学も守備範囲です。ただ電磁気は扱っていませんし、扱う予定はありません。
  • <指導の方法> 1対1で週一の頻度でTeamsで面談します。
  • 研究室でやっても、自宅でやっても、図書館でやっても、なんでも構いません。研究室以外でやる人が多いです。研究室は人が少なく、静かです。自主的にやれる人に向いています。
    過去に、研究をサボる人はほぼいませんでしたが、サボっている場合は、それも自由として、ある程度は放置します。あまりにもサボっていると、理由を聞き、考え方を改めさせます。
  • 研究と勉強は異なりますが、金川の指導スタイルは、講義(熱力学・応用数学)に似た感じと捉えている学生が多いようです。つまり、答案の内容や書き方については妥協しませんが、勉強の方法については任せています。
  • うまくいかないのが普通ですので、進捗については厳しいことは言いませんが、あまりにもやっていない/進んでいないと、口をとがらせることはありました。
  • 論文や学会発表等で、作文やプレゼンを指導しますが、これは厳しいと感じている学生もいるようです。一字一句について理屈で問い詰めるスタイルです。
  • 精神論は基本的に言いません。良いか悪いかは不明です。理想論で指導するのではなく、現実志向の指導方針です。
  • ゼミを行いません。いわゆる公開処刑は意味がないと思っていることから、厳しいことは、直接個別に伝えています。
  • 理論系の中でも、厳密性を重視する人に向いています。発想やアイデアでやりたい人は、向かないかもしれません。大量の手計算を行います。
  • 理論解析メインと書きましたが、徐々に、数値計算の占める割合が高くなりつつあります。
  • コロナ以前とコロナ以後で、あまり変わっていません。効率化が促進されました。
  • <PR?> 雑用がありません。国内の研究室としては異端ではないかと思います。研究と勉強以外にやることがありません。
  • 国内で、混相流の理論研究に特化している研究室は、現在は、金川研以外にないと把握します。その一方、海外では基礎理論研究が盛んです。混相流は実学に直結する分野であり、その基礎理論に携わることは、極めて有益と考えます。なお、乱流など、混相流以外の流体関係分野は、国内でも理論研究は盛んと認識します。
  • 早期に成果を出します。B4時に査読付き雑誌論文を通した例が1件、また、殆どの学生が就活前のM1時に論文を書いています。論文の次に国際会議も重視しています。この1~2年は、学会よりも論文を重視しつつあります。
  • 卒業生の全員が表彰を受けています。雑誌論文(多くは国際一流誌)を筆頭著者で書いています。JASSO第1種奨学金の貸与者は全員返還免除を受けています。学振特別研究員DC1にも現時点で全員採用されています(M1から配属された学生も、M1の間に論文を書き、DC1に採択されました)。
  • たまたまでしょうが、学生の人物・性格は、温厚派が多いです。活発な人を歓迎しないわけではないですが。
  • 良いことかはわかりませんが、全員、成績が優秀です。ただ、成績優秀であることと、研究でも成果を残せるかというと、絶対的相関はありません。勉強面でも強固な協力体制を築けるかもしれません
  • 恐らく、真面目な人にとっては、居心地は良いと思います。
  • 流行りの研究を行いません。誰もやっていないこと、他の人がやりたがらないことを、あえてやっているつもりです。この方針が一般に良いか否かは不明ですが、こういう研究をやっていることは、自己PRにおいて有利に働くと推測します。例年、極めて意欲の高い学生が希望し、配属されていることから、流行りに流されない学生に向いているかもしれません。
  • 雑多な状態ですが、一旦掲載します。続きを随時更新する予定です。

機械学会茨城講演会において学生講演賞受賞

石塚怜央奈(M2)と加賀見俊介(M1)が、日本機械学会2021茨城講演会(2021年8月19日)で行った以下の口頭発表に対して、優秀講演賞を受賞しました。表彰対象は30歳未満の発表者です。両発表内容ともに、国際誌への投稿を準備中です。

石塚怜央奈, 金川哲也: 2種類の大きさの気泡を無数に含む水中圧力波の非線形理論解析

加賀見俊介, 金川哲也: マイクロバブル増強型の強力集束超音波治療に向けた数理モデルの構築

日本音響学会粟屋 潔学術奨励賞

金川が、日本音響学会第50回粟屋 潔学術奨励賞を受賞しました(受賞日:2021年9月8日)。今後も研究に励みます。


粟屋 潔学術奨励賞は,粟屋潔博士 (本学会第9代会長) のご遺族からの寄付を基に昭和58年に創設された賞で,音響に関する学問,技術の奨励のため,有為と認められる新進の研究・技術者に贈呈されます(日本音響学会HPから抜粋)。