2021 Fiscal Year Research-status Report
A study on qualitative spatial representation and reasoning system focused on the change of shapes
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18K11453
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| Research Institution | Kwansei Gakuin University |
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Principal Investigator |
高橋 和子 関西学院大学, 工学部, 教授 (30330400)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
関 由行 関西学院大学, 生命環境学部, 教授 (20435655)
増田 佳代 関西学院大学, 理学部, 教授 (40280416)
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| Project Period (FY) |
2018-04-01 – 2023-03-31
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| Keywords | 定性空間推論 / 発生生物学 / 状態遷移系 / 論理推論 / トポロジー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では発生生物学における器官形成過程を対象とし，器官形成過程の特徴として見られる，凹部の形成、境界線上の接点の生成，分裂といった形状変化を２次元平面上の閉曲線の形状変化として考えたモデルを生成し，それを表現する記述言語と変化の過程を表現する手法を提案した．この記述言語は極点と曲率に基づくプロセス文法の拡張として定義したものであり，形状の状態遷移と文法の生成規則を対応させて変化の過程を表現するものである．
令和2年度には，この記述言語の妥当性について認知的側面から検証するために，構築した推論システムでの推論過程を可視化するシステムのプロトタイプを実装した．扱った推論としては変化の過程を前向きに辿るシミュレーションと変化の理由を説明する後ろ向きの遷移であり，形状とその記号表現との対応関係もわかるようにした．
しかし，このシステムは入力データが固定されている上，単純に画像を表示するだけでインタラクティブな要素がなかった．そのため本年度はこれを全面的に改定し，形状変化する部分がインタラクティブに指定できるようなシステムとして実装した．さらに，画像の変化する部分と記号表現の対応する部分を明示することで記号的側面からも記述言語の妥当性を検証できるようにした．
また，数学的側面の研究として，状態遷移の条件から派生した記号表現が与えられたときに2次元平面上で交差なく図を描くという問題について，十分条件を考察した．一般的な十分条件は求まらなかったが考察の結果得られた知見をまとめて研究会で発表した．
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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
改良版可視化ソフトウェアを作成できたことと、数学的見地からの考察ができたことからおおむね順調に進んだといえる。しかし、コロナ禍で多くの学会が中止やオンライン開催になったため対面での議論や成果発表については不十分である。
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| Strategy for Future Research Activity |
9月に日本で国際会議 COSIT2022 (15th International Conference on Spatial Information Theory) を主催する予定であり、その費用の一部として使用する予定．COSIT2022は空間情報理論の最先端の研究者が集結する会議であり，主催者として本分野の最新の動向をさぐり有益な議論もできると期待できる．
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| Causes of Carryover |
コロナ禍で多くの学会がオンライン開催になったため旅費、参加費の支出がなかった。さらに国外から研究者を招聘することもできなかったため。
次年度は9月に日本で国際会議 COSIT2022 を主催する予定でありその費用の一部として使用する予定．
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