2016 Fiscal Year Annual Research Report
Information transfer promoted by internal noise in a swarm
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15H06671
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| Research Institution | Kanagawa University |
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Principal Investigator |
村上 久 神奈川大学, 工学部, 助教 (20755467)
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2015-08-28 – 2017-03-31
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| Keywords | 群れ / レヴィ歩行 / 頑健性 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
アユの群れの内部運動の解析、およびその計算機シミュレーションを行った。ここでは群れ内の個体が他の運動戦略ではなく、まさにレヴィ歩行を行うことによって、群れの情報伝達を最適化しているのかを調べるためのシミュレーションを行った。従来の群れモデルの文脈からは、群れの中での個体の運動は群れの維持を阻害するように思える。が、適度な運動は多くの他個体との相互作用を可能とし、より自己組織的で頑強な群れ形成の助けとなりえることが考えられる。我々は群れの内部空間を仮想的に設定し、その中でエージェントが取る運動戦略を変えながら情報伝達効率を複数の指標から評価した。運動戦略が弾道軌道のように動き過ぎていた場合、まさに群れとしてのまとまりを阻害することが明らかになった。一方で運動がブラウン歩行のように局所に留まるとき、十分な情報伝達効率に至らない。結果として、これら二つの中間に位置するレヴィ歩行を群れ内で個体が行うことは、群れを壊さない限りで多様な個体同士の相互作用を可能とし、最適な情報伝達効率が得られることがわかった。
以上の他、さらに、以前から構築していた上記のような個体の群れ内部の運動を生み出す相互作用である予期に基づく群れの計算機モデルを、発展させた。従来モデルにおいては向きの平均化が必須規則だと考えられる。向きの平均化規則に基づく群れモデルでは現実の群れで見られる内部運動を説明するのは難しい。一方我々のモデルは、向きの平均化を用いること無く、予期の相互作用によって、内部運動を伴う様々な種の群れを再現できることが明らかになった。
このような内部運動は群れとしての運動において、方向転換の切り替えにおいても重要な役割をもつことが予想されている。我々はさらに、大規模な群れを展開するミナミコメツキガニの実験室内での運動を解析し、群れが一つとしてもレヴィ歩行を行うことを明らかにした。
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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