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生物的工学システム

Research Project

Project/Area Number 07243105
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas

Allocation TypeSingle-year Grants
Research InstitutionTokyo Institute of Technology (1996-1997)
Toyohashi University of Technology (1995)

Principal Investigator

伊藤 宏司  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (30023310)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 湯浅 秀男  名古屋大学, 工学部, 講師 (10191470)
淺間 一 (浅間 一)  理化学研究所, 研究基盤技術部・極限環境技術室, 先任研究員 (50184156)
新 誠一  東京大学, 工学部, 助教授 (20134463)
上田 完次  神戸大学, 工学部, 教授 (50031133)
藤田 博之  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90134642)
Project Period (FY) 1995 – 1997
Project Status Completed (Fiscal Year 1997)
Budget Amount *help
¥79,400,000 (Direct Cost: ¥79,400,000)
Fiscal Year 1997: ¥21,800,000 (Direct Cost: ¥21,800,000)
Fiscal Year 1996: ¥26,400,000 (Direct Cost: ¥26,400,000)
Fiscal Year 1995: ¥31,200,000 (Direct Cost: ¥31,200,000)
Keywords創発システム / 機能モジュール / 自己組織化 / 秩序形成 / パターン生成 / 行動創発 / ロボット / 群知能
Research Abstract

1.機能モジュールの開発
マイクロ技術を用いて多数の素子を製作し,それらが機能モジュールを構成できるような人工システムを開発した.
2.機能モジュールの理論解析
1)機能モジュール群の追加・削除及び結合形態とシステム全体の安定性との関係をH∞制御におけるLMI設計法を適用し解析した.2)機能モジュール群の相互作用を反応・拡散、分散・波動などの発展方程式により記述し,秩序形成を獲得する仕組みを明らかにした.3)動物のロコモーションや上肢動作の時空間パターンの創発機構とそのモデリングを理論・実験の両面から解析した.
3.人間とロボットの行動創発
1)免疫ネットワークの工学モデルを構築し、未知環境における自律移動ロボットの行動発現に適用した.2)概念の相違の定義並びにその検出法を与えるとともに、ヒューマンインタラクションにおける概念構造の発見や知的操作のプロセス創発と呼び、そのプロセスを決定木により可視化することを試みた.3)ロボットが共通の座標系を獲得する問題、衝突回避問題、長尺物運搬時の経路決定問題を理論的に解析し、多様な行動パターンを生成させた.4)ロボットと環境との局所的な情報交換に着目し、その通信手段として小型可搬のインテリジェントデータキャリア(IDC)を製作した.5)自律ロボットが他のロボットと競合を起こさない適切な行動戦略を自己組織化する手法を強化学習的なアプローチにより解析した.6)数10台のマイクロロボット群を製作し、個々のロボットの知能とマクロ的な群知能の関係を実験的に検証した.
4.生物指向生産/経済システム
1)個体の発生・成長および生物集団の進化・適応の特徴を取り入れた生物指向型生産システムのモデリングとプロトタイプの開発を行った.2)セルラ-・オートマタによる流行モデルを提案し、初期条件の微妙な違いによって消費者の行動パターンが全く異なってくることをシミュレーションにより示した.

Report

(3 results)
  • 1997 Annual Research Report
  • 1996 Annual Research Report
  • 1995 Annual Research Report

Research Products

(19 results)

All Other

All Publications (19 results)

  • [Publications] 福島 健二(他): "運動インピーダンスを考慮した冗長アームの作業技能学習" 第10回自律分散システム・シンポジウム資料. 141-144 (1998)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] I.Kohlbecker et al.: "Evolutionary Optimization of Distributed Part Handling Control" Proc.of IEEE First Int.Conference on Intelligent Processing Systems (ICIPS'97). 1. 558-562 (1997)

    • Related Report
      1997 Annual Research Report
  • [Publications] J.Vaario et al.: "An emergent modelling method for dynamic scheduling" Proc.of J.of Intelligent Manufacturing. 1-12 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] R.Tanaka et al.: "Fearful symmetry in system structures" Proc.of Third Int.Symp.on Autonomous Decentralized Systems. 139-146 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] Teruo Fujii et al.: "Intelligent Data Carrier System for Cooprative Behaviors Emerged among Collective Robots" Proc.of IEEE SMC'97. 299-304 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] H.Yuasa et al.: "Associative Memory with the Reaction-Diffusion Equation" Biological Cybernetics. 76・2. 129-137 (1997)

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      1997 Annual Research Report
  • [Publications] K.Ito: "Skilled Actions:Goal-divected Motor Dynamics" Proc.of IEEE Int.Conf.on Systems,Manad Cybernetics. 18-25 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 藤田博之: "マイクロマシンの複雑な振る舞い" 精密工学会誌. Vol.62,No.8. 1106-1110 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 上田完次: "人工生命研究の展開" システム/制御/情報. Vol.40,No.8. 329-336 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 新誠一: "適応制御と神経回路網" 計測と制御. Vol.35,No.6. 437-441 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] Hajime Asama: "Elemental Technologies for Collective Robots" J.of Robotics and Mechatronics. Vol.8,No.5. 420-426 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] 伊藤聡: "エネルギー消費量による四足歩行パターン遷移の発振器-力学モデル" 計測自動制御学会論文集. Vol.32,No.11. 1535-1543 (1996)

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      1996 Annual Research Report
  • [Publications] K.Hayashi: "Computational Biomechanics" Springer, 277 (1996)

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  • [Publications] K. Ito: "Hand Manipulation and Impedance Adjustment" J. of Robotics and Mechatronics. 7. 161-168 (1995)

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      1995 Annual Research Report
  • [Publications] 湯浅 秀男: "発振器の協調による運動パターンの発生" バイオメカニズム学会誌. 19. 170-176 (1995)

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  • [Publications] 藤田 博之: "マイクロマシン" 電気学会論文誌. E-115. 26-29 (1995)

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  • [Publications] H. Asama: "Development of an Omni-Directional Mobile Robot with 3 DOF Decoupling Drive Mechanism" Proc. of IEEE Int, Comf. on Robotics and Automatoov.1925-1930 (1995)

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      1995 Annual Research Report
  • [Publications] S. Shim: "A Convergence Analysis on a Multilayered Neural Network using a Discrete trme s-modified Bachpropergation Algorithm" Proc. 5th IFAC Symp. an Adaptive Systems in Cntrol and signal Processing. 249-254 (1995)

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      1995 Annual Research Report
  • [Publications] K. Ueda: "A Biological Approach to Complexity in Manifacturing Systems." Proc. of the 27th DIRP Int. Seminar on Manufacturing Systems, Design, Control and Anelysis of Manufacturing Systems.69-78 (1995)

    • Related Report
      1995 Annual Research Report

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Published: 1995-03-31   Modified: 2016-04-21  

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