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Development of Crowd Behavior Model Based on Co-creation Field Principle for Crowd Control Applications

Research Project

Project/Area Number 16K14288
Research Category

Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

Allocation TypeMulti-year Fund
Research Field Control engineering/System engineering
Research InstitutionAnan National College of Technology

Principal Investigator

Sugino Ryuzaburo  阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (10259822)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 三宅 修平  東京情報大学, 総合情報学部, 教授 (00200139)
福田 耕治  阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (40208955)
伊丹 伸  阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 講師 (60212982)
Project Period (FY) 2016-04-01 – 2020-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2019)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Keywords共創システム / 群集行動 / 魚群行動 / 人イベント行動 / 数理モデル / レベルセット / 自由境界 / 自他非分離 / レベルセット法 / スマートスワーム / 群集制御
Outline of Final Research Achievements

The process of a crowd behavior is consisted with cognition, judgement and action and we can see the crowd phenomena in the biological and social system. We try to make a qualitative and quantitative study about a real fish ’Japanese horse mackerel’ and the human crowd behavior, and the ‘Co-creation level set model’ has been established through the analysis and reinterpretation of the quantitative data using the inseparability between oneself with others. This obtained mathematical model will be to stand the new position of system engineering. Furthermore, we have developed the simulation algorithm for the crowd behavior based on this mathematical model and the successful efficiencies have been got for the crowd control.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

生物界や人間界のおける実フィールドにおける群集行動から特徴量を取得,数値的に比較検討することで数理モデルを構築し,その産業応用を目指した研究は,ほとんど見当たらない.さらに,個体行動に重畳する形で群集を共創原理でモデリングするため群集行動をまったく新しい概念で再解釈可能となり,本研究で得られた知見は,群集行動の精密科学化とその利用技術の基礎として高いオリジナリティと産業応用上の可能性を有している.

Report

(5 results)
  • 2019 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2018 Research-status Report
  • 2017 Research-status Report
  • 2016 Research-status Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2019 2018 2017 2016

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results,  Open Access: 1 results) Presentation (20 results) (of which Int'l Joint Research: 5 results)

  • [Journal Article] 実世界コンピューティングによるフェロモンコミュニケーションの実装 ―小型群移動ロボットの数値シミュレーション―2018

    • Author(s)
      福田耕治,伊丹伸,杉野隆三郎,三宅修平
    • Journal Title

      東京情報大学研究論集

      Volume: 22 Pages: 139-150

    • NAID

      40021764829

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    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 共創場原理をベースとする群集行動モデルの構築2017

    • Author(s)
      杉野隆三郎,三宅修平
    • Journal Title

      東京情報大学研究論集

      Volume: 21 Pages: 31-40

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    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] カオス・フラクタル解析による光刺激に対する魚群行動の定量化への試み2017

    • Author(s)
      伊丹伸,福田耕治,杉野隆三郎,三宅修平
    • Journal Title

      東京情報大学研究論集

      Volume: 21 Pages: 41-50

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    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Numerical Simulation Based on 3D Behavior Model for Fish Schooling2019

    • Author(s)
      Naoya Sawaguchi, Koji Fukuda, Ryuzaburo Sugino, Shuhei Miyake
    • Organizer
      The 3rd International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] イセエビの行動シミュレータ開発を目指したデプスカメラによる水槽実験2019

    • Author(s)
      元木太一,福田耕治,杉野隆三郎
    • Organizer
      計測自動制御学会四国支部学術講演会2019
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  • [Presentation] Depthカメラによる3次元魚群遊泳軌跡計測システムの構築2019

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      柴野顕豊,杉野隆三郎,福田耕治
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      丁野直也,竹内祐介,福田耕治
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  • [Presentation] 感性工学Ⅱ類の実現に向けた数量化理論Ⅰ類と因子分析の考察2019

    • Author(s)
      下川敦也,大芝弘起,岡本浩行,福田耕治,杉野隆三郎
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      計測自動制御学会四国支部学術講演会2019
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  • [Presentation] 感性工学に基づいたイベント企画・分析に用いるMASシミュレーションアルゴリズムの開発2019

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      永島穂高,福田耕治,杉野隆三郎
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      計測自動制御学会四国支部学術講演会2019
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  • [Presentation] ナノスケールにおけるSPH法の適用可能性2019

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      山本浩平,平山基,杉野隆三郎
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      計測自動制御学会四国支部学術講演会2019
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  • [Presentation] Image Analysis for a Novel Crowd Behavior Model2018

    • Author(s)
      Okada Itsuki, Fukuda Koji, Ryuzaburo Sugino
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      SICE ANNUAL CONFERENCE 2018
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  • [Presentation] ソーシャルビジネス創生のためのCo-creation System:地方創生に応用可能なオープンシステムの試み2018

    • Author(s)
      杉野隆三郎,太田健吾,吉田晋,福田耕治,平山基,池添純子,竹内祐介
    • Organizer
      情報処理学会第80回全国大会
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  • [Presentation] 3次元魚群遊泳シミュレーションシステムの開発2018

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      澤口直弥,福田耕治,杉野隆三郎
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      平成30年計測自動制御学会四国支部学術講演会
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  • [Presentation] Development of the compact swarm robot system based on pheromone communication -An improvement approach for position measurement system-2017

    • Author(s)
      Ayaka Niimi, Chinatsu Kwakami, Fukuda Koji, Ryuzaburo Sugino
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      SICE ANNUAL CONFERENCE 2017
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 共創場原理をベースにした群集行動モデル構築のための画像解析2017

    • Author(s)
      岡田樹,福田耕治,杉野隆三郎,三宅修平
    • Organizer
      平成29年計測自動制御学会四国支部学術講演会
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  • [Presentation] Depthカメラによる水中移動体の3D軌跡計測2017

    • Author(s)
      内藤弘望,杉野隆三郎,福田耕治
    • Organizer
      平成29年計測自動制御学会四国支部学術講演会
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      2017 Research-status Report
  • [Presentation] 小型水中遊泳ロボットの開発-重心移動機構とフレームの設計-2017

    • Author(s)
      中野由美子,伊丹伸,杉野隆三郎,福田耕治
    • Organizer
      平成29年計測自動制御学会四国支部学術講演会
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  • [Presentation] Depthカメラを用いた水中物体の3D位置計測2016

    • Author(s)
      岩朝紘希,伊丹伸,福田耕治,杉野隆三郎
    • Organizer
      平成28年計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2016-11-19
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      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 群移動ロボットに対応した魚群シミュレーション-並行遊泳の考慮-2016

    • Author(s)
      神田圭次郎,伊丹伸,福田耕治,杉野隆三郎
    • Organizer
      平成28年計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2016-11-19
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] Development of Small Swimming Robot to Control Fish Schooling -Bio-mimic Design and Prototyping-2016

    • Author(s)
      Shota Onishi, Renya Kawakami, Fukuda Koji, Itami Shin, Ryuzaburo Sugino
    • Organizer
      SICE ANNUALCONFERENCE 2016
    • Place of Presentation
      Tsukuba International Congress Center
    • Year and Date
      2016-09-20
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      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Numerical Simulationfor Desktop Swarm Robot System Using Pheromone Communication Algorithm2016

    • Author(s)
      Chinatsu Kawakami, Masataka Inouchi, Fukuda Koji, Ryuzaburo Sugino
    • Organizer
      SICE ANNUALCONFERENCE 2016
    • Place of Presentation
      Tsukuba International Congress Center
    • Year and Date
      2016-09-20
    • Related Report
      2016 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 汎用レベルセットアルゴリズムの開発2016

    • Author(s)
      坂本拓也,杉野隆三郎,福田耕治
    • Organizer
      平成28年電気関係学会四国支部連合大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2016-09-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report
  • [Presentation] 魚群行動解析用boidアルゴリズムの開発2016

    • Author(s)
      辻亮佑,伊丹伸,福田耕治,大川大二郎,杉野隆三郎
    • Organizer
      平成28年電気関係学会四国支部連合大会
    • Place of Presentation
      徳島大学
    • Year and Date
      2016-09-17
    • Related Report
      2016 Research-status Report

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Published: 2016-04-21   Modified: 2021-02-19  

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