魚群内における情報伝達のメカニズムに関する研究

Research Project

Project/Area Number	06750418
Research Category	Grant-in-Aid for Encouragement of Young Scientists (A)
Allocation Type	Single-year Grants
Research Field	System engineering
Research Institution	Kyoto Institute of Technology
Principal Investigator	中峯浩京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (70217826)
Project Period (FY)	1994
Project Status	Completed (Fiscal Year 1994)
Budget Amount *help	¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000) Fiscal Year 1994: ¥900,000 (Direct Cost: ¥900,000)
Keywords	モデリング / シミュレーション / 自律分散システム / 水槽実験 / 画像処理 / 時系列データ / 最小2乗法 / 魚群行動
Research Abstract	本年度は,情報獲得および情報伝達のメカニズムに着目して,魚群内における各個体の行動を記述する物理モデルの構築を行った.次に,このモデルを用いて敵,定置網およびトロール網に遭遇したときの魚群行動に関するシミュレーションを行った.これらの結果に基づいて,ある個体が獲得した敵あるいは障害物に関する情報が群れ全体に伝わっていく過程を調べた. 1.まず,モデル構築に必要となる時系列データを取得するために水槽実験を行った.その結果,タイリクバラタナゴと呼ばれる魚の群れの行動をビデオ画像に記録した.この画像を処理することにより,各個体の位置データが得られた。次に,この水槽実験をデータを用いて魚群行動モデルを構築した.モデルの構造としては,自律分散システムの考え方を採り入れた.具体的には,個体単独での性質,他個体との相互作用,障害物に対する反発力および視覚運動反応の4つの力が各個体に働くと仮定した.モデルに含まれるパラメータは,時系列データを基に最小2乗法により推定した. 2.構築したモデルを用いて,魚群形成の過程および敵や障害物に遭遇したときの魚群行動のシミュレーションを行った.その結果,各個体が近傍個体のみから情報を獲得するという仮定が,実際の魚群行動を反映することがわかった.また,この仮定は魚にとって生き残り戦略的な意味から効果的に働くことがわかった.さらに,トロール網などの移動する漁具に遭遇したときの魚群行動に関するシミュレーションを行った.その結果,モデルの中に含まれる視覚運動反応に関する項が有効に働くことがわかった.