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2009 Fiscal Year Annual Research Report

コミュニケーション能力の創発における進化と学習の相互作用に関する構成論的研究

Research Project

Project/Area Number 21700156
Research InstitutionNagoya University

Principal Investigator

鈴木 麗璽  Nagoya University, 大学院・情報科学研究科, 助教 (20362296)

Keywords進化と学習 / コミュニケーション / 動的な適応度地形 / ボールドウィン効果 / 共進化 / ニッチ構築 / 遺伝的アルゴリズム / 人工生命
Research Abstract

コミュニケーションシグナルの送信・受信に関する形質の共進化が議論可能な最小限の状況設定を考え,その進化における学習の影響について検討した.具体的には,シグナル送受信の方法を採用しそれが成功した際に生じる適応度への貢献度をコミュニケーションレベルとして定義した.各個体は自身が送信者・受信者それぞれの場合において用いるレベルを独自に持ち,コミュニケーションの成否は送信側と受信側のレベルが一致するかどうかで決まるとした.以上の送受信に関するレベルとその可塑性が,レベルが高いほど先天的・後天的に生じにくい制約のもとで共進化するモデルを構築し,実験を行った.
その結果,生得的なレベルのみでコミュニケーションを行う場合には,一旦レベルが集団内で共有されると進化が停滞してしまうのに対し,学習能力の進化を導入した条件では,ボールドウィン効果と呼ばれる現象が繰り返し生じてレベルが次第に増加していくことが確認された.積極的な研究発表での多様な研究者との議論,進化ダイナミクスのより詳細な解析の結果,本研究で注目する動的な適応度地形(遺伝子空間上に描かれる適応度の山)においては,学習は適応度地形に新たなピークを作り出すことで,適応度地形の谷をうまく越える働きがあることが明らかになった.これは,学習には,従来指摘されてきたような単に適応度地形をなだらかにする以上の働きがあることを明確に示した点で,新規な知見であるといえる.
また,生態学的により妥当な拡張に向けて,送信・受信者が受けるメリットの比を変更した場合の基礎的解析や,個体間相互作用の構造が協調進化に与える影響,複雑なニッチ構築行動の進化,種間相互作用とネットワーク構造の関係等についても予備的検討を行った.同時に,本研究における重要な概念である共進化や適応度地形の応用の可能性等についても検討した.

  • Research Products

    (20 results)

All 2010 2009 Other

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results) Presentation (18 results) Remarks (1 results)

  • [Journal Article] The Effects of the Trophic Level on the Stability of Food Webs2009

    • Author(s)
      Hirofumi Ochiai, Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics 14(3)

      Pages: 379-383

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] 構造指標の最適化に基つく複雑 ネットワークの構造空間の理解2010

    • Author(s)
      土屋裕一, 鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      第37回知能システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      横浜国立大学(神奈川)
    • Year and Date
      2010-03-17
  • [Presentation] 解と評価基準の共進化系を用いた進化計算の実問題への適用2010

    • Author(s)
      坪川雄平, 鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      情報処理学会創立50周年記念全国大会(第72回全国大会)
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2010-03-11
  • [Presentation] 複雑なニッチ構築行動の創発に関するエージェントベース進化モデル2010

    • Author(s)
      池由直樹, 鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      第22回自律分散システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋)
    • Year and Date
      2010-01-31
  • [Presentation] タグを導入したバーゲニングモデルを用いた所得格差発生に関する検討2010

    • Author(s)
      島田航, 鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      第22回自律分散システムシンポジウム
    • Place of Presentation
      名古屋大学(名古屋)
    • Year and Date
      2010-01-30
  • [Presentation] Interactions between evolution and learning2010

    • Author(s)
      Reiji Suzuki
    • Organizer
      The Fourth Symposium Japanese-French Frontiers of Science(日本学術振興会第4回日仏先端科学シンポジウム(JFFoS))(招待講演)
    • Place of Presentation
      Futuroscope(フランス)
    • Year and Date
      2010-01-24
  • [Presentation] A Constructive Approach to the Evolution of the Planning Ability2009

    • Author(s)
      Kenichi Minoya, Tatsuo Unemi, Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Organizer
      The 13th Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems (IES 09)
    • Place of Presentation
      九州大学(福岡)
    • Year and Date
      2009-12-05
  • [Presentation] Coevolution of Learning and Niche Construction2009

    • Author(s)
      Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Organizer
      The 9th Asia-Pacific Complex Systems Conference (Complex 09)
    • Place of Presentation
      中央大学(東京)
    • Year and Date
      2009-11-05
  • [Presentation] Effects of Learning on Evolution of Communication2009

    • Author(s)
      Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Organizer
      ESF-COST High-Level Research Conference, Systems Chemistry II : Evolution and Systems
    • Place of Presentation
      バラトンフレド(ハンガリー)
    • Year and Date
      2009-10-20
  • [Presentation] Repeated Reorganizations of Evolutionary Transitions in Individuality according to a Group Covariance Effect2009

    • Author(s)
      Kazuaki Kojima, Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Organizer
      The Workshop at ECAL 2009 - Levels of Selection and Individuality in Evolution : Conceptual Issues and the Role of Artificial Life Models -
    • Place of Presentation
      ブダペスト(ハンガリー)
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] Adaptive Walk on Fitness Soundscape2009

    • Author(s)
      Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Organizer
      The Tenth European Conference on Artificial Life
    • Place of Presentation
      ブダペスト(ハンガリー)
    • Year and Date
      2009-09-14
  • [Presentation] 複数種の外乱を利用して大域的状態間を遷移するセルオートマトンの進化的探索2009

    • Author(s)
      岩瀬雄祐, 鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      情報処理学会研究会:数理モデル化と問題解決
    • Place of Presentation
      北海道大学(北海道)
    • Year and Date
      2009-09-10
  • [Presentation] The effects of trophic structure on the topology and behaviors of food webs2009

    • Author(s)
      Hirofumi Ochiai, Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Organizer
      第19回日本数理生物学会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] Effects of Learning on Evolution of Communication2009

    • Author(s)
      Reiii Suzuki, Takaya Arita
    • Organizer
      第19回日本数理生物学会
    • Place of Presentation
      東京大学(東京)
    • Year and Date
      2009-09-09
  • [Presentation] 栄養段階から生じる制約が食物網のトポロジーや挙動に及ぼす影響2009

    • Author(s)
      落合洋文, 鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      ネットワークが創発する知能研究会
    • Place of Presentation
      筑波大学(東京)
    • Year and Date
      2009-08-15
  • [Presentation] 相互作用と世代交代の近傍が異なるネットワークにおいて選択圧が協調進化に与える影響2009

    • Author(s)
      鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      第23回人工知能学会全国大会
    • Place of Presentation
      高松(香川)
    • Year and Date
      2009-06-18
  • [Presentation] 複雑で適応的なコミュニケーション能力は進化と学習の相互作用によっていかに獲得されうるか2009

    • Author(s)
      鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      第10回MYCOM(AI若手の集い:人工知能学会主催)
    • Place of Presentation
      熱海(静岡)
    • Year and Date
      2009-06-04
  • [Presentation] 相互作用の発生に関するラムダゲーム系を用いた検討2009

    • Author(s)
      森江太郎, 鈴木麗璽, 有田隆也
    • Organizer
      第10回MYCOM(AI若手の集い:人工知能学会主催)
    • Place of Presentation
      熱海(静岡)
    • Year and Date
      2009-06-04
  • [Presentation] Evolution of Cooperation on Different Pairs of Interaction and Replacement Networks with Various Intensity of Selection2009

    • Author(s)
      Reiji Suzuki, Takaya Arita
    • Organizer
      The IEEE Congress on Evolutionary Computation (CEC 2009)
    • Place of Presentation
      トロンヘイム(ノルウェー)
    • Year and Date
      2009-05-19
  • [Remarks]

    • URL

      http://www.alife.cs.is.nagoya-u.ac.jp/~reiji/

URL: 

Published: 2011-06-16   Modified: 2016-04-21  

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