Autonomous decentralized navigation based on a phase-transition system between rational cooperative and non-cooperative flight employed by echolocating bats.

• Project/Area Number: 25K01253
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 21040:Control and system engineering-related
• Research Institution: Future University-Hakodate
• Principal Investigator: 山田 恭史 公立はこだて未来大学, システム情報科学部, 准教授 (80802561)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 飛龍 志津子 同志社大学, 生命医科学部, 教授 (70449510)
• Project Period (FY): 2025-04-01 – 2029-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2025)
• Budget Amount: ¥18,850,000 (Direct Cost: ¥14,500,000、Indirect Cost: ¥4,350,000); Fiscal Year 2028: ¥2,600,000 (Direct Cost: ¥2,000,000、Indirect Cost: ¥600,000); Fiscal Year 2027: ¥2,080,000 (Direct Cost: ¥1,600,000、Indirect Cost: ¥480,000); Fiscal Year 2026: ¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000); Fiscal Year 2025: ¥11,050,000 (Direct Cost: ¥8,500,000、Indirect Cost: ¥2,550,000)
• Keywords: エコーロケーション / 生物模倣工学 / ドローン / 合理的相転移 / ヘテロ群知能

Outline of Research at the Start

本研究では異種エージェント群としてコウモリを用い、①観測室内にて複数種のコウモリが高密度で同時飛行する際の動態音響計測を行い、②予測符号化理論を用いた分析から相互的な予測回避・協調飛行機能を解明し、数理モデル化させる。さらに、③超音波センサを搭載した運動性能の異なる複数台の自律ドローンにモデルを実装し、コウモリと同等の自律分散障害物回避飛行を実現させる。これにより、生物の柔軟な意思決定機構の解明を図るとともに、人工システムの喫緊の課題の一つである異種エージェント群（ヘテロ群）同士の高密度ナビゲーション技術を提案する。