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Acquisition of composite and complex behavior on Cambrian ancient fish by behavior composed neural network

Research Project

Project/Area Number 18K04039
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
Research InstitutionKitami Institute of Technology

Principal Investigator

Watanabe Michiko  北見工業大学, 工学部, 准教授 (50509289)

Project Period (FY) 2018-04-01 – 2021-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2020)
Budget Amount *help
¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2020: ¥390,000 (Direct Cost: ¥300,000、Indirect Cost: ¥90,000)
Fiscal Year 2019: ¥650,000 (Direct Cost: ¥500,000、Indirect Cost: ¥150,000)
Fiscal Year 2018: ¥1,300,000 (Direct Cost: ¥1,000,000、Indirect Cost: ¥300,000)
Keywords人工生命 / 物理エンジン / 人工ニューラルネットワーク(ANN) / 遺伝的アルゴリズム(GA) / 自律行動 / 協調行動 / 機械学習 / ビヘイビアコンポーズドBC) / ビヘイビアコンポーズド(BC) / 人工ニューラルネットワ(ANN)ーク / ビヘイビアコンポーズド / 人工生命(A-life) / 物理モデリング / 仮想環境 / ニューロイボリューション
Outline of Final Research Achievements

Ancient fish in the Cambrian period from about 542 million years ago to 488.3 million years ago are discovered as fossils. They are organisms that evolved into unique and different forms comparering to existing fish in our century. Because of their unique forms, their movement behavior patterns are unknown and only guessed. In this study, the ancient Cambrian fish are regarded as artificial organisms (artificial life) of the synthetic agent, and their behavior such as swimming and predation, evolved independently in the aquatic environment, are unraveled in simulation. For this purpose, phiscal modeling, nuro-evolution and “behavior-composed” are emploied. The behavior composed are hiearchiacl neuro-structure that realize behavior acquistion by evolutional computation. Aa a result, their unique movement of the accient fish behabior different from modern fish behavior are realized in simulation.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

行動獲得に関する研究の多くは,プログラミングベース,規則ベース,ニューロイボリューション(NE)に基づいて行われている.特に, GAとANNを組み合わせたNEは単一行動の獲得には頻繁に使用されるが,複合・複雑行動の獲得を行うことはできないでいる.本研究では,NEの行動獲得の利点を生かしたまま,複合・複雑化された行動を復元可能にする方法論として提案してきたビヘイビアコンポーズド(BC)を発展させ,現状では地球上に見られない形態の古代魚の行動獲得を実現することである.また,古代魚の形態は現存する魚類とは異なる形態のため,新しいロボットの形態及び運動行動様式を得られる可能性もあり社会的意義がある.

Report

(4 results)
  • 2020 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2019 Research-status Report
  • 2018 Research-status Report
  • Research Products

    (16 results)

All 2021 2020 2019 2018

All Journal Article (3 results) (of which Peer Reviewed: 3 results) Presentation (13 results)

  • [Journal Article] Safe mobile robot navigation in human-centered environments using a heat map-based path planner2020

    • Author(s)
      Abhijeet Ravankar, Ankit Ravankar, Yohei Hoshino, Michiko Watanabe, Yukinori Kobayashi
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics, Springer

      Volume: 25 Issue: 2 Pages: 1-9

    • DOI

      10.1007/s10015-020-00591-w

    • Related Report
      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Development of a Low-Cost Semantic Monitoring System for Vineyards Using Autonomous Robots2020

    • Author(s)
      Abhijeet Ravankar, Ankit A. Ravankar, Michiko Watanabe, Yohei Hoshino, Arpit Rawankar
    • Journal Title

      MDPI, Agriculture

      Volume: 10,5 Issue: 5 Pages: 1-19

    • DOI

      10.3390/agriculture10050182

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      2020 Annual Research Report
    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-robot path planning for smart access of distributed charging points in map2020

    • Author(s)
      Abhijeet Ravankar, Ankit A. RavankarMichiko Watanabe, Yohei Hoshino, Arpit Rawankar
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 26 Pages: 52-60

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      冨田健斗,渡辺美知子,鈴木育男,岩館健司,古川正志
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Published: 2018-04-23   Modified: 2022-01-27  

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