2021 Fiscal Year Annual Research Report
Elucidation of crosstalk algorithms between cellular behaviour and environments
| Project Area | Advanced mechanics of cell behavior shapes formal algorithm of protozoan smartness awoken in giorama conditions. |
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| Project/Area Number |
21H05311
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| Research Institution | Hiroshima University |
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Principal Investigator |
飯間 信 広島大学, 統合生命科学研究科(理), 教授 (90312412)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山口 崇幸 滋賀大学, データサイエンス教育研究センター, 助教 (90748964)
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| Project Period (FY) |
2021-09-10 – 2026-03-31
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| Keywords | 微生物運動 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，複雑環境下において微生物が好適環境の探索を実現する原生知能のアルゴリズムを記述し，普遍性や応用可能性を検証することを目的とする. 具体的なモデル生物としてミドリムシ等の微細藻類を用いる。本年度は10月より研究開始となり、主に研究環境および研究組織の整備を行うとともに、原生知能のアルゴリズムの解析に関わる研究に着手した。研究環境整備については、研究計画に基づき以下の整備を行った。(1) 測定や解析に必要な実験設備の整備 (2) 数値解析に必要な計算設備の整備 (3) 研究員の募集および選考(次年度からの雇用)。また研究実施体制を確立した。計画班内では連絡手段を確立し、定期的な進捗報告とともに必要に応じて個別の打ち合わせを行うなど、緊密に連絡を取り合っている。また他計画班とも同様に連絡体制を確立し各計画班での研究課題の検討や必要に応じてコメントを行っている。研究に関しては、原生知能アルゴリズムの解析手法に関する以下の研究を行った。(1) 微生物を力学モデルにより記述したときの挙動を力学系における軌道と見なし、その軌道がサドル近傍を通過する際に複数方向に分岐しうる場合、その方向を制御するアルゴリズムについての研究に着手した。(2) 生物運動に特徴的な周期運動に対して、その位相応答に着目し、特に大規模な系においてその位相応答を効率的に計算できるアルゴリズムを改善し、本研究課題で用いる計算機において計算可能であることを確認した。また、本研究計画の理解を深めるために、2022年3月に行われた公開シンポジウム「ジオラマ環境で覚醒する原生知能を定式化する細胞行動力学」において原生知能の概念についての講演を行った。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究設備および研究環境の整備は順調に進んでいる。導入予定の計算機2台は半導体不足が懸念される中調達に成功し、年度内に設置が完了した。また研究計画班内会議も月1度のペースで実施し、進捗状況を報告し合っている。また本課題の計画班同士での会合も別に月1度のペースで行っている。来年度から本研究計画の要望に合致した研究員を1名雇用できることになった。人材を確保することができたので来年度の着実な研究の進展が見込める。
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| Strategy for Future Research Activity |
研究環境が整備できたので研究実施計画に沿って研究を推進してゆく。研究員等に研究テーマを割り振り、着実に実行してゆく。研究計画班での研究分担者および研究協力者とは緊密に連絡を取り合い研究実施計画に基づいたそれぞれの課題を実行する。
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Research Products
(3 results)
