| Project/Area Number |
21K15169
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Review Section |
Basic Section 45040:Ecology and environment-related
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| Research Institution | National Institutes of Natural Sciences (2022-2023)
National Institute for Basic Biology (2021) |
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Principal Investigator |
西海 望 大学共同利用機関法人自然科学研究機構(機構直轄研究施設), 生命創成探究センター, 特別研究員 (10760390)
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| Project Period (FY) |
2021-04-01 – 2026-03-31
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| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
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| Budget Amount *help |
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2025: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2024: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2022: ¥520,000 (Direct Cost: ¥400,000、Indirect Cost: ¥120,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
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| Keywords | ハヤブサ / 無人航空機 / ハト / 集団行動 / 編隊飛行 / 捕食者-被食者間相互作用 / 捕食戦術 / 目標追跡運動 / 無人航空機応用 / 航法誘導制御システム |
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| Outline of Research at the Start |
本研究では猛禽の目標追跡運動に着目し、その移動の仕方がハトを捕らえる上で如何に有効なのかを明らかにする。猛禽の目標追跡における移動アルゴリズムは、被食者に対して優れた追跡コースを導くものとして考えられており、また、被食者の知覚を狂わせる効果もあると示唆されてきた。しかしながら、検証実験の難しさから、これらの機能が実在するかどうかは不明であった。本研究ではロボット技術を導入することで、仮想の猛禽に様々な移動アルゴリズムでハトを追跡させ、猛禽特有の移動アルゴリズムがハトを捕獲する上でどのように適しているのかを検証する。研究期間の前半は実験系を開発し、後半は米国の野外実験場にて検証実験を実施する。
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は、昨年度に収集した米国での実験データの解析をおこなった。
当実験は、ハヤブサを模倣した無人航空機に襲撃されたハトが、その後どのような行動を取るようになるのかを調べるものであった。実験データはGPS座標であり、これに対する座標変換処理および結論を導き出すための統計処理を中心とする解析を実施した。
実験データはハトの移動経路情報を離散的に収集したものとなるため、まず、これを運動方程式に近似し連続的な情報に変換した。そして、大局的な解析の結果、無人航空機からの襲撃を経験したハトは、再び襲撃地点を通過するコースを飛ぶ際に、依然編隊を離脱せずそのまま他のハトと一緒に襲撃地点に向かうことが確認された。そこで、より詳細に編隊内での位置関係を探る解析を実施した。ここでは、まず世界地図座標系で記述されている経路情報を編隊の進行方向を基準とした相対座標系に変換し、着目するハトが編隊内のどの位置に分布しているのかを判別できるようにした。この変換処理を経たデータを用いて、無人航空機の襲撃の有無がハトの編隊内での位置取りにどのような影響を及ぼしたのかを検証するための各種統計手法の設計を行い、適用した。その結果、無人航空機の襲撃を経験した個体は、その後、有意に編隊内の後方および上方を飛行するようになることが判明した。これらの位置は、無人航空機の襲撃に対してより安全と考えられる位置であった。このことから、一度脅威に晒された個体は、その後も集団としての協調性を維持しつつ、編隊内の安全な場所に位置しようとすることが示唆された。この解析によって、ハヤブサなどの脅威がハトの行動にどのように影響するのかを示す貴重な知見が得られた。また、無人航空機のGPS情報の解析も並行して行い、センサーシステムの検知能力の低さによってハトを襲撃する際の方角が制限される問題があることを確認し、改善点を検討した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
いくつかの改善点は見られたものの、論文作成に十分な実験データを得ることができたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今回解析したデータに関しては、とりまとめ論文として報告する。
また、無人航空機のセンサーシステムの改修を行い、より高度な実験を実施できるようにする。
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