Construction of Ant-Colony Algorithm based on Complex Network Analysis

2023 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 19K04318
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• Allocation Type: Multi-year Fund
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 20020:Robotics and intelligent system-related
• Research Institution: Anan National College of Technology
• Principal Investigator: Fukuda Koji 阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (40208955)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 三宅 修平 東京情報大学, 総合情報学部, 教授 (00200139) ; 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)
• Project Period (FY): 2019-04-01 – 2024-03-31
• Keywords: 群知能 / 群集行動 / フェロモンコミュニケーション / 蟻のトータル行動モデル / 役割分担決定モデル / マルチマーカートラッキング / 小型移動ロボット

Outline of Final Research Achievements

This research aims to construct a total behavior model that covers all ant activities in ant colony. As a result of the research, we proposed a new configuration for the total behavior model. This proposed model is being implemented in a 3D simulation system currently under development. We also devised and constructed an experimental system to capture ant behavior within the nest. Furthermore, in order to implement the total behavior model in a swarm robot system, hardware that simulates pheromone communication through contact has been added to a small mobile robot.

Free Research Field

知能ロボティクス，群集行動

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究では，採餌活動など部分的にとらえられていた蟻の群知能発現のしくみを，蟻の活動全般をカバーする行動モデルを構築することで，蟻の複雑に見える行動の仕組みを明らかにし，さらに蟻コロニーが存続することができる仕組みを明らかにすることができれば，それらを工学的に利用できる可能性があると考えている。そして，蟻コロニーが存続できる仕組みを応用することで，多様な条件・状況に対し柔軟に対応して非常に失敗しにくいシステムを構築するための知見が得られるものと考える。