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生物のデジタルツイン化とメタバース構築による個体間相互作用の計測と自在化

Research Project

Project/Area Number 23K03776
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 InstitutionThe University of Kitakyushu

Principal Investigator

藤澤 隆介  北九州市立大学, 環境技術研究所, 准教授 (40550554)

Project Period (FY) 2023-04-01 – 2026-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
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: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,210,000 (Direct Cost: ¥1,700,000、Indirect Cost: ¥510,000)
Keywords生体計測 / 仮想現実 / 行動解析
Outline of Research at the Start

計算機内に構築するメタバース内で生物のデジタルツインを自在に操作し,メタバース内での個体間相互作用を実現する技術を開発する.生物を行動計測装置に乗せ,得られる詳細なデータからデジタルツインを作成する.複数の行動計測装置を並列化・ネットワーク化することで,生物集団をメタバース内へ写像する.さらにメタバース内で計算機を通じて生物の個体間相互作用へ自在に介入・計測する.本研究課題を解決することで,生物が集団行動する際の情報伝達の詳細なデータを取得し,生物集団が組織化する際の諸条件を明らかにするとともに,人工物(群ロボット)を組織化するための設計指標を獲得することが期待される.

Outline of Annual Research Achievements

本研究課題では,計算機内に構築するメタバース内で生物のデジタルツインを自在に操作し,メタバース内での個体間相互作用を実現する技術を開発する.生物を行動計測装置に乗せ,得られる詳細なデータからデジタルツインを作成する.そして,複数の行動計測装置を並列化・ネットワーク化することで,生物集団をメタバース内へ写像する.さらにメタバース内で計算機を通じて生物の個体間相互作用へ自在に介入・計測する.生物は,個体間相互作用に基づき自己組織化することで高度な社会構造を構築し,複雑な問題を解決することが知られている.本研究課題を解決することで,生物が集団行動する際の情報伝達の詳細なデータを取得し,生物集団が組織化する際の諸条件を明らかにするとともに,人工物(群ロボット)を組織化するための設計指標を獲得することが期待される.2023年度は,「メタバース内の個体間相互作用を実現するシステムの開発」に注力し,複数の行動計測装置をLANを通じて接続し,ホストコンピュータと通信を行うことで個々の行動計測装置から得られる多次元かつ大規模な時系列データを取得する生物集団を計測するシステムを構築した.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

3: Progress in research has been slightly delayed.

Reason

2023年度前半に体調不良が続き,研究活動に十分な時間を確保することが困難になった時期があったため.また,2023年10月に現職へ異動したことに伴う研究立ち上げ期間を必要としたため.

Strategy for Future Research Activity

研究を進める上でプログラミングが必要であるが,より簡易なコーディング方法を採用することで前年度にあったスケジュールの遅れを回収可能である.また,協力している研究者らと連携することで本研究を強力に推進していく.

Report

(1 results)
  • 2023 Research-status Report
  • Research Products

    (2 results)

All 2024 2023

All Journal Article (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Open Access: 1 results,  Peer Reviewed: 1 results)

  • [Journal Article] Wasted efforts impair random search efficiency and reduce choosiness in mate-pairing termites2024

    • Author(s)
      Mizumoto Nobuaki、Nagaya Naohisa、Fujisawa Ryusuke
    • Journal Title

      bioRxiv

      Volume: 2024 Pages: 1-14

    • DOI

      10.1101/2024.02.01.578198

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Analysis of negative phototaxis in the pill bug (Armadillidium vulgare) using omnidirectional servosphere2023

    • Author(s)
      Koubara Akihiro、Shirai Kazuma、Shimamura Kazushi、Shigaki Shunsuke、Fujisawa Ryusuke
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 28 Issue: 3 Pages: 591-599

    • DOI

      10.1007/s10015-023-00871-1

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2023-04-13   Modified: 2024-12-25  

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