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Creating Intelligent Behaviors of Imaginary Slime Molds Represented by Graphs Based on Human Subjective Evaluation

Publicly Offered Research

Project AreaAdvanced mechanics of cell behavior shapes formal algorithm of protozoan smartness awoken in giorama conditions.
Project/Area Number 22H05686
Research Category

Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (A)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Transformative Research Areas, Section (IV)
Research InstitutionKyushu Institute of Technology

Principal Investigator

大西 圭  九州工業大学, 大学院情報工学研究院, 教授 (30419618)

Project Period (FY) 2022-06-16 – 2024-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,680,000 (Direct Cost: ¥3,600,000、Indirect Cost: ¥1,080,000)
Fiscal Year 2023: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Fiscal Year 2022: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywords架空生物 / 粘菌 / 知的な振舞い / 人間 / 進化計算 / 群知能最適化 / 群知能 / 対話型進化計算 / グラフ / 可視化
Outline of Research at the Start

新たな架空の原生知能の開拓を目指し、架空の粘菌を2次元空間内で移動し、形を変え、分裂し、他とつながるグラフとしてモデル化し、そのようなグラフ集団の知的な振舞いを人間の主観評価に基づき創り出す。このモデルにおいて個々のグラフには移動・変形・分裂・接続ルールがある。そのルールの発動様式は個々のグラフが空間から得る適応度によって定まるとする。このとき、ルール発動様式を定める適応度関数を与えれば、グラフ集団の1つの振舞いが創り出される。そこで、人を評価系とする最適化手法であるインタラクティブ進化計算により、その人にとって振舞いが知的に感じるかどうかを評価基準として、適応度関数を最適化する。

Outline of Annual Research Achievements

令和5年度は、群知能最適化の方法とインタラクティブ進化計算を組み合わせた架空生物の知的な振舞いを創り出すシステムを実装した。令和4年度に実装したシステムでは、架空生物の振舞いが知的かどうかを人間は評価することができなかったが、令和5年度に実装したシステムでは、人間による評価が可能である。その実装システムで想定されている架空生物は架空粘菌である。架空粘菌は動的グラフとしてモデル化される。この架空粘菌は、それが環境(適応度関数)から取得する適応度に応じてその振舞いが変わるルールを持つ。実装システムに組み込まれたインタラクティブ進化計算は、知的に感じるかどうかを基準にして人が架空粘菌の振舞いに与える主観評価値に基づき、適応度関数を最適化する。適応度に応じた架空粘菌の振舞い、振舞いに対する人間の主観評価、主観評価値に基づく適応度関数の最適化、の循環により、人にとって知的に振る舞う架空粘菌が創り出される。
一方、本研究の派生研究として、システムに組み込まれた架空粘菌のモデルを個体とした群知能最適化手法を令和4年度に提案したが、令和5年度は、その手法の応用法を提案した。提案した応用法は、未知の最適化問題に対して本手法を適用して、その未知の問題の特徴量を、個体である動的グラフの時間変化として得ることである。その特徴量が既知の問題の特徴量と類似していれば、その類似する既知の問題を効率よく解けると分かっている最適化手法をその未知の問題に適用することができる。

Research Progress Status

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2023 Annual Research Report
  • 2022 Annual Research Report
  • Research Products

    (4 results)

All 2023 2022

All Presentation (4 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Presentation] Framework of Systems for Creating Intelligent Behaviors of Imaginary Creatures for Humans2023

    • Author(s)
      Kei Ohnishi and Yusuke Kumano
    • Organizer
      2023 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (SSCI)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Swarm Intelligence Numerical Optimization Algorithm Representing Individuals as Dynamic Graphs in the Euclidean Search Space2023

    • Author(s)
      Kaho Hayashi and Kei Ohnishi
    • Organizer
      2023 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (SSCI)
    • Related Report
      2023 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] クモの造網行動に学ぶ最適化手法の提案2022

    • Author(s)
      林 香帆, 大西 圭
    • Organizer
      第22回進化計算学会研究会
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 群知能最適化の枠組みを用いた架空粘菌の知的な振舞い生成2022

    • Author(s)
      熊野 雄介, 大西 圭
    • Organizer
      進化計算シンポジウム2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report

URL: 

Published: 2022-06-20   Modified: 2024-12-25  

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