Analysis of collective behavior concerning traffic congestion and road selection; ant's "Kuro-algorithm" and termite's "Shiro-algorithm"
| Project/Area Number |
21K18796
|
|---|
| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
|
| Allocation Type | Multi-year Fund |
|---|
| Review Section |
Medium-sized Section 25:Social systems engineering, safety engineering, disaster prevention engineering, and related fields
|
|---|
| Research Institution | National Institute of Technology, Kumamoto College |
|---|
Principal Investigator |
木原 久美子 熊本高等専門学校, 生産システム工学系BCグループ, 准教授 (50622916)
|
|---|
| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
湯治 準一郎 熊本高等専門学校, 生産システム工学系APグループ, 教授 (80332104)
守屋 繁春 国立研究開発法人理化学研究所, 光量子工学研究センター, 専任研究員 (00321828)
山田 明徳 長崎大学, 水産・環境科学総合研究科(水産), 准教授 (40378774)
|
|---|
| Project Period (FY) |
2021-07-09 – 2025-03-31
|
| Project Status |
Granted (Fiscal Year 2023)
|
| Budget Amount *help |
¥6,240,000 (Direct Cost: ¥4,800,000、Indirect Cost: ¥1,440,000)
Fiscal Year 2023: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,820,000 (Direct Cost: ¥1,400,000、Indirect Cost: ¥420,000)
Fiscal Year 2021: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
|
|---|
| Keywords | 社会性昆虫 / 群行動 / 集団行動 / 経路選択 / 探索行動 / 渋滞 / 分業 / シロアリ |
|---|
| Outline of Research at the Start |
人間社会では、どのように交通網を構成し渋滞を防ぎ災害への対策を重点強化するかという研究が行われているが未解決問題も多い。人間の集団移動は、大群で生活する社会性昆虫の活動と似ているようにも見えることから、本研究では問題の解決へ向けて、群れる生物の活動にヒントを得ようとするものである。地球上で膨大な量の個体が繁栄し成功している、捕食者のクロアリが持つ行動のアルゴリズムを「クロアリゴリズム」、被食者・分解者のシロアリが持つそれを「シロアリゴリズム」と定義する。一見同じに見える両者の集団行動に存在する異なるアルゴリズムの差異の抽出を行うことで、人間界の交通社会問題の解決に通じる糸口の探索を試みる。
|
| Outline of Annual Research Achievements |
人間の集団移動は大群で生活する社会性昆虫の活動と似ているようにも見えることから、本研究では、代表的な社会性昆虫のクロアリとシロアリの行動を観測する事で、生物に共通する集団行動に関する知見を得ることを目的として研究を開始した。 社会性昆虫のシロアリとクロアリは、名前・外観・集団構成・行動から似た者同士と誤解されがちであるが、進化学的にも生態学的にも位置づけや働きが全く異なる、似て非なる生物である。クロアリは捕食者であり、シロアリは被食者(被捕食者)である。そのため、実際に両者の行動を観察してみると、同じよう に見える場においても、明らかに異なる行動を示すことがわかった。
本年度は、前年度までの観測系を元として、実際の生物活動を装置上で定量的に計測することを試みた。観測系では大量データの取得が難しく、得られた大量データであってもこれを自動処理して解析することが難しいという現実が存在する。そこで、観測試行によって得られた行動データの解析方法の改良を行った。これまでマニュアル処理で行わざるを得なかった部分のうち一部に関しては、解析プログラムの改良が可能であることがわかったことから、これを進めた。また、2023年度は、フィールドでの活動やサンプリングのうち、一部を行うことができた。研究上必要な生物の収集や観察を行うために、次年度にも引き続きサンプリングを並行し、予定していた行動解析実験を行う。
|
| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
当初予定していたサンプリングのすべてを実行することはできていないものの、観測系や、特に解析系の改良を進めた結果、これまでに獲得できなかったデータが得られ始めている。得られた結果については、学会等において発表を行い、受賞や招待講演につながっている。
|
| Strategy for Future Research Activity |
完了していないサンプリングを行うとともに、改良した解析系でのデータ取得を行い、今まで得られなかったデータの蓄積を進める。
|
Report
(3 results)
Research Products
(9 results)
