野外水槽実験デ-タに基づく魚群行動のモデリング

1989 Fiscal Year Annual Research Report

• Project/Area Number: 01550334
• Research Institution: Kyoto Institute of Technology
• Principal Investigator: 三宮 信夫 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 教授 (60026044)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 松田 皎 東京水産大学, 水産学部, 助教授 (90026485) ; 中峯 浩 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助手 (70217826) ; 樋口 清伯 京都工芸繊維大学, 工芸学部, 助教授 (90029455)
• Keywords: モデリング / シミュレ-ション / パラメ-タ推定 / 動画像処理 / 魚群行動 / 水槽実験

Research Abstract

1.東京水産大学大泉実験場においてニジマスを用いた野外水槽での魚群行動を観察し、ビデオテ-プに記録した。
2.従来本研究室で開発した画像処理方法(手動式)で、上記の画像デ-タから群の代表個体の位置および速度、群の形状およびサイズの時系列デ-タを求めた。また、画像処理方式を手動式から半自動式に改善する問題を、タイリクバラタナゴを用いた室内水槽実験デ-タを基にして検討した。なお、野外実験デ-タには環境の変化や外乱が多く含まれているために、半自動的にデ-タ処理を行うことは困難であるが、次年度でこの問題を考察する計画である。
3.タイリクバラタナゴの時系列デ-タを用いて、少数の群の個体の運動に対する物理モデルを作成した。また、多くの個体からなる魚群行動モデルは、群の代表個体の運動と代表個体のまわりの各個体の相対運動とによって合成できるという仮説をたてて、それぞれのモデルを作成した。前者は物理モデルであり、後者は群の形状変化を表す自己回帰モデルである。さらに、モンテカルロシミュレ-ションによりそれぞれのモデルおよび合成したモデルの妥当性を確認した。モデルの妥当性は、水槽実験結果との比較および従来水産学で知られている理論や知見との整合性を検討することにより行われた。
4.野外水槽実験で得られたニジマスの時系列デ-タを用いて、魚群の形状変化を推定する自己回帰モデルを作成した。なお、ニジマスの場合の各個体の運動を表す物理モデルおよび多数の個体で構成されている魚群の合成モデルに関しては、次年度において考察を行う計画である。

Research Products

• [Publications] 三宮信夫: "シミュレ-ションによる魚群行動モデルの妥当性の検討" 第33回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. 175-176 (1989)
• [Publications] 三宮信夫: "ビデオ画像処理による水槽中の魚群の移動計測" 第33回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. 405-406 (1989)
• [Publications] 中峯浩: "個体数の多い魚群の行動モデル" 第32回自動制御連合講演会前刷. 339-342 (1989)
• [Publications] 三宮信夫: "藻類とその捕食者の動態モデル" 第32回自動制御連合講演会前刷. 343-344 (1989)
• [Publications] 中峯浩: "多くの個体を含む魚群の行動モデル" 第15回システムシンポジウム講演論文集. 143-148 (1989)
• [Publications] 三宮信夫: "魚群行動を表す物理モデルの妥当性の検討" システム制御情報学会論文誌. 3. 14-20 (1990)
• [Publications] 小池篤(編): "漁具に対する魚群行動の研究方法" 恒星社厚生閣, 159 (1989)