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

Construction of control theory dynamic pattern formation observed in mollusk

Research Project

Project/Area Number 17H04826
Research Category

Grant-in-Aid for Young Scientists (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Research Field Foundations of mathematics/Applied mathematics
Research InstitutionDoshisha University (2019-2021)
Shimane University (2017-2018)

Principal Investigator

Iwamoto Mayuko  同志社大学, 文化情報学部, 准教授 (80738641)

Project Period (FY) 2017-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2021)
Budget Amount *help
¥10,660,000 (Direct Cost: ¥8,200,000、Indirect Cost: ¥2,460,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2019: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2017: ¥7,020,000 (Direct Cost: ¥5,400,000、Indirect Cost: ¥1,620,000)
Keywords数理モデル / 運動制御機構 / 数値シミュレーション / 腹足類 / 頭足類 / パターン形成 / 筋収縮 / 軟体動物 / 数理モデリング / 動的パターン形成 / パターンの分類 / 機械学習 / 神経ネットワーク / 動的パターン / 神経系 / 数理生物 / 応用数学 / 自己組織化 / 制御工学 / 運動メカニズム
Outline of Final Research Achievements

In this study we focused on the crawling motion in mollusks, and the purpose was to understand a mechanism on dynamic pattern formation by muscle contractions in gastropods and cephalopods. Based on the experimental observations, the numerical simulations of our proposed model constructed by the coupling of muscle contractions and network of nerves showed various two-dimensional patterns according to the intensity of visual stimulus. It was also indicated that a non-uniform network of nerves affects the patterns.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年、生物の運動機構の理解は「生物の仕組みの解明」という理学的興味のみならず、「災害時などでも活躍できるより効率的でタフなロボットの製作」という工学的興味からも注目が高まっている。腹足類や頭足類の柔軟な身体が作り出すパターン形成に着目しそのメカニズムを理解することは、生物の機構を知る一端を担うことで生物学分野への貢献があるとともに、数理モデルによる研究は工学応用が容易であることから、ソフトロボティクスの制御機構として貢献が期待できる。

Report

(5 results)
  • 2021 Final Research Report ( PDF )
  • 2020 Annual Research Report
  • 2019 Annual Research Report
  • 2018 Annual Research Report
  • 2017 Annual Research Report
  • Research Products

    (23 results)

All 2022 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (21 results) (of which Int'l Joint Research: 6 results,  Invited: 10 results)

  • [Journal Article] コウイカ類のボディパターンに関する数理的研究の挑戦2021

    • Author(s)
      岩本真裕子
    • Journal Title

      海洋と生物

      Volume: 43(2) Pages: 167-174

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Journal Article] Basis of self-organized proportion regulation resulting from local contacts2018

    • Author(s)
      Iwamoto Mayuko、Ueyama Daishin
    • Journal Title

      Journal of Theoretical Biology

      Volume: 440 Pages: 112-120

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2017.12.028

    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 生物の感情・行動と数理モデル2022

    • Author(s)
      岩本真裕子
    • Organizer
      ,MIMS共同研究集会 現象と数理モデル―数理モデリング学の形成に向けて―
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] コウイカ類のボディパターン変化とその意味2021

    • Author(s)
      岩本真裕子
    • Organizer
      第2回非線形相律研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Mathematical Study on Hidden Emotions and Body Patterns Observed in Cuttlefish2021

    • Author(s)
      〇Kaito Fujihara, Kazuyuki Nakamura, Yurika Nakai, Haruhiko Yasumuro, Kohei Okamoto, Yuzuru Ikeda, Mayuko Iwamoto
    • Organizer
      The 11th Taiwan-Japan Joint Workshop for Young Scholars in Applied Mathematics
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] コウイカ類のボディパターンを用いたコミュニケーションシ ステムの解明に向けて2020

    • Author(s)
      藤原魁人, 中村和幸, 中井友理香, 安室春彦, 岡本光平, 池田譲, 岩本真裕子
    • Organizer
      第3回イカタコ研究会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] コウイカ類が表出するボディパターンの変化と感情の推定2020

    • Author(s)
      〇藤原魁人,中村和幸,中井友理香,安室春彦,岡本光平,池田譲,岩本真裕子
    • Organizer
      第39回日本動物行動学会大会
    • Related Report
      2020 Annual Research Report
  • [Presentation] Mechanism of Crawling Locomotion in Gastropods2020

    • Author(s)
      Mayuko Iwamoto
    • Organizer
      Active Matter Workshop 2020
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] コウイカの動的パターン形成メカニズムの解明に向けて2019

    • Author(s)
      深田英吾,水野佳奈,岩本真裕子
    • Organizer
      第2回松江数理生物学・現象数理学ワークショップ
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] コウイカ類の筋収縮によるパターン形成のための数理モデル2019

    • Author(s)
      深田英吾,水野佳奈,岩本真裕子
    • Organizer
      日本応用数理学会2019年度年会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
  • [Presentation] 頭足類の動的パターン形成メカニズムとその機能の理解に向けて2019

    • Author(s)
      岩本真裕子
    • Organizer
      第1回複雑系知能セミナー
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] コウイカ類の体表パターンに関する2つのアプローチ2019

    • Author(s)
      岩本真裕子
    • Organizer
      RIMS共同研究(グループ型A)モデル駆動とデータ駆動の協同によるデータ数理科学に向けた基盤研究の新展開
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] コウイカ類の動的パターン形成モデル2019

    • Author(s)
      岩本真裕子
    • Organizer
      鳥取非線形研究会
    • Related Report
      2019 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 軟体動物に見られる動的パターンとその機能2019

    • Author(s)
      岩本真裕子
    • Organizer
      細胞動態の原理とその数理
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] A Model for Dynamic Pattern Formation in Cuttlefish2019

    • Author(s)
      Kana Mizuno, Eigo Fukada & Mayuko Iwamoto
    • Organizer
      The 10th Taiwan-Japan Joint Workshop for Young Scholars in Applied Mathematics
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] FitzHugh-Nagumo Neuron Network for understanding the mechanism of Dynamic Pattern Formation in Cuttlefish2019

    • Author(s)
      Eigo Fukada, Kana Mizuno & Mayuko Iwamoto
    • Organizer
      The 10th Taiwan-Japan Joint Workshop for Young Scholars in Applied Mathematics
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 軟体動物に見られる筋収縮を介したパターン形成2018

    • Author(s)
      岩本真裕子
    • Organizer
      パターン形成の数理とその周辺
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] Model for Dynamic Pattern Formation in Cuttlefish2018

    • Author(s)
      Mayuko Iwamoto
    • Organizer
      ReaDiNet 2018 Recent Progress in Mathematical Theories for Biological Phenomena
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] 腹足類の這行運動メカニズムについて数理からのアプローチ2018

    • Author(s)
      岩本真裕子
    • Organizer
      バイオメカニクス研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
    • Invited
  • [Presentation] 動的パターンと制御について2018

    • Author(s)
      岩本真裕子
    • Organizer
      現象数理学研究集会2018
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] コウイカにおける動的パターン形成メカニズムの理解に向けて2018

    • Author(s)
      水野 佳奈, 岩本 真裕子
    • Organizer
      日本応用数理学会2018年度年会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] 動的パターン形成に関する数理モデルの構築2018

    • Author(s)
      水野佳奈, 岩本真裕子
    • Organizer
      第1回イカ・タコ研究会
    • Related Report
      2018 Annual Research Report
  • [Presentation] Toward an understanding of a mechanism for dynamic pattern formation in cuttlefish2018

    • Author(s)
      Kana Mizuno, Mayuko Iwamoto
    • Organizer
      The 9th Taiwan-Japan Joint Workshop for Young Scholars in Applied Mathematics
    • Related Report
      2017 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research

URL: 

Published: 2017-04-28   Modified: 2023-01-30  

Information User Guide FAQ News Terms of Use Attribution of KAKENHI

Powered by NII kakenhi