• Search Research Projects
  • Search Researchers
  • How to Use
  1. Back to previous page

物理法則を考慮した仮想生態系に基づく進化プロセスの研究

Research Project

Project/Area Number 10F00763
Research Category

Grant-in-Aid for JSPS Fellows

Allocation TypeSingle-year Grants
Section外国
Research Field Sensitivity informatics/Soft computing
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

有田 隆也  名古屋大学, 情報科学研究科, 教授

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) PILAT Marcin  名古屋大学, 情報科学研究科, 外国人特別研究員
PILAT Marcin L.  名古屋大学, 大学院・情報科学研究科, 外国人特別研究員
Project Period (FY) 2010 – 2012
Project Status Completed (Fiscal Year 2012)
Budget Amount *help
¥2,200,000 (Direct Cost: ¥2,200,000)
Fiscal Year 2012: ¥400,000 (Direct Cost: ¥400,000)
Fiscal Year 2011: ¥800,000 (Direct Cost: ¥800,000)
Fiscal Year 2010: ¥1,000,000 (Direct Cost: ¥1,000,000)
Keywords3次元仮想的物理環境 / 人工生命 / 捕食被食関係 / 仮想生態系 / ニッチ構築 / マルチレベル選択
Research Abstract

仮想生態系を用いた進化プロセスの研究として餌探しに焦点を絞って進化プロセスを研究した.実験により,初期世代では動くことさえできなかった仮想生物が仮想環境に分散する餌を検知し,そこに移動して消費することができるように進化することが示された.また,環境内にある餌の量や分布に適応した行動をとることができるようになることも明らかになった.さらにその拡張として,同一環境内で複数の仮想生物群が餌を競合して取り合う設定における進化のプロセスについても検討した.その結果,そのような競合環境のほうが進化速度が増加することが示された.生物種間で競合することが結果的に進化を促進させる興味深い知見である.さらに,モデルを拡張し,仮想生態系を用いて捕食-被食の共進化という枠組みの中で起こる形態-行動の共進化という二重構造の共進化のダイナミクスを検討した.従来研究において注目されることが比較的少なかった被食者側の進化に焦点を合わせた点がユニークである.被食者の防衛戦略の多様性がいかに創発するかということに焦点を合わせた進化シミュレーションを行った.その結果,仮想生態系の環境の移動に関わる条件に依存して,1)捕食者から移動することで逃れる逃走型,2)弱点を守ることで生き延びる防御型,及び,3)これらの特徴を併せ持つハイブリッド型,といった多様な防衛戦略が生じ,それに応じた体構造と行動をとる多様な個体が創発することが示された.特に,ハイブリッド型の戦略が創発する過程において,進化の初期には防御型の形態が進化し,その後,移動する能力を獲得するという,形態と行動を順に進化させながら,高度な戦略を獲得する被食者の進化プロセスを詳細に分析した.また,自然界の生物に見られる被食者の戦略との類似性についても示すことができた.これらの成果は,国内の学会や国際会議で発表された.

Current Status of Research Progress
Reason

最終年度

Strategy for Future Research Activity

最終年度

Report

(3 results)
  • 2012 Annual Research Report
  • 2011 Annual Research Report
  • 2010 Annual Research Report
  • Research Products

    (13 results)

All 2013 2012 2011 Other

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (7 results) Book (3 results)

  • [Journal Article] Rounding Error Problems in Evolutionary Physical Simulation2012

    • Author(s)
      Marcin L. Pilat, Reiji Suzuki and Takaya Arita
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 17(1) Issue: 1 Pages: 158-162

    • DOI

      10.1007/s10015-012-0038-0

    • Related Report
      2012 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Self-organizing Stability of Food Web that Emerges from the Evolution of Restrictions on Speciation2012

    • Author(s)
      Hirofumi Ochiai, Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 16(4) Pages: 523-525

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rounding Error Problems in Evolutionary Physical Simulation2012

    • Author(s)
      Marcin L.Pilat, Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: (印刷中)(in press)

    • Related Report
      2011 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] ALIFE Approach for Body-behavior Predator-prey Coevolution : Body First or Behavior First?2013

    • Author(s)
      T. Ito, M. L. Pilat, R. Suzuki and T. Arita
    • Organizer
      18th International Symposium on Artificial Life and Rabotics
    • Place of Presentation
      大田コンベンションセンター(韓国)
    • Year and Date
      2013-02-01
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Emergence of Defensive Strategies based on Predator-prey Coevolution in 3D Physical Simulation2012

    • Author(s)
      T. Ito, M. L. Pilat, R. Suzuki and T. Arita
    • Organizer
      International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems (SCIS-ISIS2012)
    • Place of Presentation
      神戸コンベンションセンター(兵庫県)
    • Year and Date
      2012-11-21
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] Evolution of Virtual Creature Foraging in a Physical Environment2012

    • Author(s)
      M. L. Pilat, T. Ito, R. Suzuki and T. Arita
    • Organizer
      13th International Conference on the Simulation and Synthesis of Living Systems (ALIFE XIII)
    • Place of Presentation
      ミシガン州立大学(米国)
    • Year and Date
      2012-07-20
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元物理シミュレーションでの被食者と捕食者の共進化に基づく防衛戦略の創発2012

    • Author(s)
      伊藤孝, M. L. Pilat, 鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      第26回人工知能学会全国大会
    • Place of Presentation
      山口県教育会館(山口県)
    • Year and Date
      2012-06-15
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Presentation] 三次元物理シミュレーションでの被食者と捕食者の共進化に基づく防衛戦略の創発2012

    • Author(s)
      伊藤孝, Pilat Marcin L., 鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      第26回人工知能学会全国大会
    • Place of Presentation
      山口県教育会館(山口県)(発表確定)
    • Year and Date
      2012-06-15
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Dealing with Rounding Error Problems in Evolutionary Physical Simulation2012

    • Author(s)
      Marcin L.Pilat, Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Organizer
      17th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • Place of Presentation
      B-Conプラザ(大分県)
    • Year and Date
      2012-01-19
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Presentation] Self-organizing Stability of Food Web that Emerges from the Evolution of Restrictions on Speciation2011

    • Author(s)
      Hirofumi Ochiai, Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Organizer
      16th International Symposium on Artificial Life and Robotics
    • Place of Presentation
      大分
    • Year and Date
      2011-01-27
    • Related Report
      2010 Annual Research Report
  • [Book] 生物から生命へ2012

    • Author(s)
      有田 隆也
    • Total Pages
      206
    • Publisher
      筑摩書房
    • Related Report
      2012 Annual Research Report
  • [Book] Introduction to Modern Robotics2012

    • Author(s)
      Takaya Arita, Yasuyuki Suzuki
    • Publisher
      iConcept
    • Related Report
      2011 Annual Research Report
  • [Book] Introduction to Modern Robotics (Chapter 28: Evolution and Cooperation : How to Evolve a Cooperative Team)

    • Author(s)
      Takaya Arita, Yasuyuki Suzuki
    • Publisher
      iConcept Press Ltd.(印刷中)
    • Related Report
      2010 Annual Research Report

URL: 

Published: 2010-12-03   Modified: 2024-03-26  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi