学術変革領域研究（Ａ）の公募研究の内容（第２期）

①領域の概要

　光学と、それによって生み出される多様なイメージング法は、自然科学の発展に必要不可欠な役割を果たしてきた。しか し、現在の光学をもってしても解明・克服できない重要な課題が、光の直進性を乱す散乱・揺らぎと呼ばれる現象である。 波長と粒径で決まる散乱理論は既に確立されている一方、空気や水中、生体などの現実世界にあまねく存在する4次元(3 次元+時間)の散乱・揺らぎに関しては、今なおそれらを取り扱う包括的な理論や学理が未構築である。
　本研究領域では、3次元空間にナノメートルからキロメートルサイズのマルチスケールにあまねく存在する散乱・揺らぎ 現象を包括的に理解するとともに、克服することを目的とする。そのために、生体から大気まで現実世界の散乱・揺らぎ媒 質を伝搬する光の物理量をことごとく計測し、最新の理論と深層学習を駆使して、マルチスケールに存在する散乱・揺らぎ 現象を解明する。それによって、散乱・揺らぎ媒質そのもの、及びその向こうを透視することで、生命科学や天文学などの 自然科学、情報通信工学などの工学の諸分野に革新をもたらす。以上の研究の推進により、散乱・揺らぎ現象を取り扱う統 一的な融合学術領域として「散乱透視学」の創成が本研究領域の目標である。

②公募する内容、公募研究への期待等

　散乱透視学の創成には、光学、数理科学、情報科学、生命科学、情報通信工学、天文学などの分野で共通の本質的命題で ある「マルチスケールの散乱・揺らぎ現象の統合的・包括的理解」が必要不可欠である。そのために、本研究領域を三つの サブ融合学術領域(研究項目)に分割し、研究項目内及び研究項目間連携により革新的学術領域を切り拓く。研究項目 A01 では3次元散乱・揺らぎ媒質を伝搬する光の可視化や計測、モデリングを研究する。研究項目 A02 では新規散乱理論・透視 理論の構築や機械学習・深層学習によるデータ駆動型散乱イメージングを研究する。研究項目 A03 では現実世界の対象(動 植物、微生物、地表層空気揺らぎ、大気揺らぎ)における散乱・揺らぎの計測とその性質の解明に加えて、透視の達成によ って理論を実証する。
　しかし、計画研究だけでは、複雑な散乱・揺らぎ現象の解明と克服のために研究すべき要素を尽くせない。そこで本研究 領域の公募研究には、本研究領域の研究目的・目標を共有し、計画研究と共同で散乱・揺らぎ現象の解明と克服を行う研究、 計画研究を補強、補完する研究を期待する。具体的には、以下のような研究が望ましい。
① 光波の散乱・揺らぎに関する新しい理論の研究
② 光波の散乱・揺らぎの新しい計測法・解析法・モデリングの研究
③ 散乱・揺らぎイメージングに関する画像・信号処理、機械学習・深層学習に関する研究
④ 光波の散乱・揺らぎを介した空間情報通信に関する研究
⑤ 散乱・揺らぎセンサ、補正デバイスなどに関する研究
⑥ 多様な生きた細胞・組織における散乱・揺らぎの計測と透視に関する研究
⑦ 大気揺らぎの計測とそれを克服することによる新しい観測天文学の研究
　上記の様な公募研究が領域に加わり、計画研究と共同研究を進めることで、光学・数理科学・情報科学分野では、より広 範囲の散乱・揺らぎ現象を計測・克服する理論・方法論を構築できる。生命科学・情報通信工学・天文学分野では、散乱・ 揺らぎの計測による新しい自然現象の解明や、散乱・揺らぎを透視することで初めて達成できる新しい自然科学研究・高効 率情報通信法の確立を推進できる。その中でも、新しい理論や解析、モデリング、空間情報通信の公募研究を特に期待する。 さらに本研究領域では、これらの公募研究を通じて、散乱・揺らぎが関わる幅広い学術領域に渡って 俯瞰 的な視野を持つ若 手研究者の発掘・育成を期待している。

研究項目	応募上限額（単年度当たり）	採択目安件数
A01　物理基礎に基づく散乱透視学	350万円	5件
A02　数理基礎に基づく散乱透視学	350万円	6件
A03　実問題における散乱透視学	350万円	5件

文部科学省・科学研究費助成事業－科研費－
https://www.mext.go.jp/a_menu/shinkou/hojyo/main5_a5.htm

令和5(2023)年度科学研究費助成事業－科研費－（学術変革領域研究（Ａ）（公募研究））の公募について
https://www.mext.go.jp/a_menu/shinkou/hojyo/boshu/1394559_00009.htm

令和5(2023)年度科学研究費助成事業－科研費－（学術変革領域研究（Ａ）（公募研究））の公募要領・研究計画調書のダウンロード
https://www.mext.go.jp/a_menu/shinkou/hojyo/boshu/1394561_00006.htm