2019 Fiscal Year Annual Research Report
Development of Crowd Behavior Model Based on Co-creation Field Principle for Crowd Control Applications
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16K14288
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| Research Institution | Anan National College of Technology |
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Principal Investigator |
杉野 隆三郎 阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (10259822)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
三宅 修平 東京情報大学, 総合情報学部, 教授 (00200139)
福田 耕治 阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (40208955)
伊丹 伸 阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 講師 (60212982)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 共創システム / 群集行動 / 魚群行動 / 人イベント行動 / 数理モデル / レベルセット / 自由境界 / 自他非分離 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
群集行動を自他非分離・共創原理によりモデル化・解析・再解釈することで群集行動モデルを構築、群集行動シミュレーターにより群集制御への有効性を明らかにする。魚群実験や人群集行動を分析することでレベルセット共創場理論による数理モデルを構築、その有効性を計算機実験を通じて検証することが目標となる。この目的に沿った令和元年度の研究計画に対する実績を以下に示す．
１．人群集行動の群集モデルを精密化するために実フィールド画像の解析を試みた。オクルージョン問題を克服するため、群集を個，群れ，集団の３種類に種別化するトラッキング手法を開発、数百人程度の動画データから群衆行動を分析できた。
２．群集行動の分析により、自他非分離に基づく共創場理論を構築、「共創場レベルセット方程式」と、レベルセット関数を共創境界モデルで駆動する「汎化移流方程式」を構築できた。
３．生物の群集行動についてイセエビの行動解析を試み、魚群（マアジ）とはまったく異なる行動パターンが発現することがわかった。多種類の生物群集行動を提案手法で解析するには高性能な画像処理アルゴリズムが必要であることがわかった。
４．共創場理論に基づく「汎用化３次元群集行動モデル」によるプログラムを開発できたが、行動規範を実装するだけでは精密な魚群行動シミュレーションができず、流体場中を遊泳する魚の物理的特性の組み込みが必要があることがわかった。
以上により，研究計画の「フェーズ２：共創場・群集行動モデルの構築」と「フェーズ３：共創場モデルによる数値計算法の構築と産業応用の試み」を６割程度達成できたが、実フィールドデータとの比較による応用技術の検証が今後の課題となった。
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