Analysis and Design of Multi-Agent Systems Based on Ultra-Discretized Reaction-Diffusion Models

• Project/Area Number: 26630196
• Research Category: Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Research Field: Control engineering/System engineering
• Research Institution: Kanazawa University
• Principal Investigator: Yamamoto Shigeru 金沢大学, 電子情報学系, 教授 (70220465)
• Project Period (FY): 2014-04-01 – 2017-03-31
• Project Status: Completed (Fiscal Year 2016)
• Budget Amount: ¥3,770,000 (Direct Cost: ¥2,900,000、Indirect Cost: ¥870,000); Fiscal Year 2016: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2015: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000); Fiscal Year 2014: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
• Keywords: モデル同定 / セルオートマトン / 超離散化 / 交通流 / 捕食・被食モデル / max-plus代数

Outline of Final Research Achievements

We have investigated a method of deriving and controlling reaction-diffusion phenomena such as traffic jam, predator-prey interactions, and disease propagation. In particular, we have developed an identification method for a cellular automaton, back-ultra-discretization of a cellular automaton showing traffic jam phenomena, a new control method based on a cellular automaton model, a new traffic flow cellular automaton model, and back-ultra-discretization of a Lotka-Volterra model and
a Kendall model known as a disease propagation model.

Research Products

• [Journal Article] An Identification Method for a Cellular Automaton Model Based on <i>l</i>₁-norm Optimization (2016)
  • Author(s): 山本倖大，山本 茂
  • Journal Title: Transactions of the Society of Instrument and Control Engineers Volume: 52 Issue: 9 Pages: 459-466
  • DOI: 10.9746/sicetr.52.459
  • NAID: 130005265942
  • ISSN: 0453-4654, 1883-8189
  • Acknowledgement Compliant
• [Presentation] 交通流の基本図にメタ安定状態を持つ新しい1次元3状態3近傍セルオートマトンモデル (2017)
  • Author(s): 田中拓栄，山本 茂
  • Organizer: 第4回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山岡山大学津島キャンパス（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 2017-03-07
• [Presentation] 交差点近傍の車両台数と流入量に基づく交通信号の自律分散モデル予測制御 (2017)
  • Author(s): 頼末祥秀，山本 茂
  • Organizer: 第4回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
  • Place of Presentation: 岡山大学津島キャンパス（岡山県岡山市）
  • Year and Date: 2017-03-07
• [Presentation] 感染症伝播の反応拡散モデルとセルオートマトンモデルの超離散化による考察 (2017)
  • Author(s): 中西 慧 ，山本 茂
  • Organizer: 第49回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道大学工学部（北海道札幌市）
  • Year and Date: 2017-02-22
• [Presentation] ロトカボルテラ方程式系の逆超離散化を用いた同定法に関する考察 (2016)
  • Author(s): 松井康知，山本倖大，山本 茂
  • Organizer: 第3回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
  • Place of Presentation: 南山大学（名古屋市・愛知県）
  • Year and Date: 2016-03-09
• [Presentation] 拡張バーガーズセルオートマトンモデルに基づく高密度交通流の渋滞制御 (2016)
  • Author(s): 田中拓栄，山本倖大，山本 茂
  • Organizer: 第3回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
  • Place of Presentation: 南山大学（名古屋市・愛知県）
  • Year and Date: 2016-03-07
• [Presentation] 超小型群ロボットのモデリングと制御実験 (2016)
  • Author(s): 中村泰紀，山本 茂
  • Organizer: 第48回計測自動制御学会北海道支部学術講演会
  • Place of Presentation: 北海道大学（札幌市・北海道）
  • Year and Date: 2016-03-01
• [Presentation] 等価なバーガーズセルオートマトンモデルの逆超離散化に関する考察 (2015)
  • Author(s): 山本倖大，山本 茂
  • Organizer: 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会2015
  • Place of Presentation: 函館アリーナ（函館市・北海道）
  • Year and Date: 2015-11-18
• [Presentation] ロトカボルテラ方程式系の離散ダイナミクスを表現するオートマトンモデルの同定法 (2015)
  • Author(s): 松井康知，山本倖大，山本 茂
  • Organizer: 第2回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-03-05
• [Presentation] l1ノルム最適化に基づくセルオートマトンモデル同定手法に関する考察 (2015)
  • Author(s): 山本倖大，山本 茂
  • Organizer: 第27回自律分散システム・シンポジウム
  • Place of Presentation: 東京
  • Year and Date: 2015-01-22
• [Presentation] Derivation of a Cellular Automaton Model Based on a Binary Decision Diagram and Shannon's Expansion (2014)
  • Author(s): Kota Yamamoto and Shigeru Yamamoto
  • Organizer: SICE2014
  • Place of Presentation: Sapporo
  • Year and Date: 2014-09-12