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2021 Fiscal Year Research-status Report

蟻の視覚情報に関する3次元的空間認識の解明に向けて

Research Project

Project/Area Number 21K18032
Research InstitutionSoka University

Principal Investigator

崎山 朋子  創価大学, 理工学部, 准教授 (30770052)

Project Period (FY) 2021-04-01 – 2024-03-31
Keywords目印 / 奥行 / ラーニング・ウォーク / 探索蟻
Outline of Annual Research Achievements

探索蟻を用いて, 目印の認識に関する実験を行った. 1つ目は, ポール型の目印に対するラーニング・ウォーク後の, 目印模様への反応を問う実験である. 暗室内に設置されたフィールド上で, 支配的目印と餌を紐づけて学習させる. この際, 餌側の目印模様と, 背後からの模様を変化させておく. アリは周囲を移動しながら, 何度も餌場周辺を行き来し, その間に目印情報を獲得していると予想される. その後のテスト時に, 餌場とは反対側の目印をアリに提示したところ, 目印に興味を示し, 裏側に回り込む個体も確認された. 興味深いことに, どの角度からみても同一模様の目印を用いてトレーニングさせた場合には, テスト時に提示される真新しい模様への反応は示さなかった. 以上は, アリが異なる角度や方位から獲得した視覚情報を適切につなぎ合わせ, 一つの目印として認識している可能性を示唆している. この研究は, SWARM 2022にて口頭発表を行いすでにProceedingsになっている, 現在, 解析を増やし, 論文として投稿中である.
2つ目の実験として, アリの移動・運動の有無と, 目印の学習効率性に関する研究を行った. アリを固定した状態で, 餌と目印を提示した場合でも, その目印への反応は可能であることが知られている. 一方で, 1つ目の実験結果を考慮した場合, 目印への反応性に対する学習時の動きの有無の影響は排除できない. 空間認識は, 本来世界に対する, 対象の移動によって行われるものであるからだ. 現在予備実験の段階ではあるが, 今後個体数を増やしていく予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

目印の奥行認識に関しては, すでに結果がまとまり, 論文を投稿中である. 国内・国際学会でも高い評価を得ることができた.
後続の研究として行っている, 目印への反応と移動の関係性については予備実験がスタートしている.
以上より, 順調に進展しているものと思われる.

Strategy for Future Research Activity

目印への反応と移動の関係に関する実験は, 予備実験を行っているので, 今後は個体数を増やしていき, 本実験を行う予定である. また, 1つ目の奥行認識に関する実験は, 論文を投稿後に, 論文内では議論できなかった, 個体の具体的な軌跡の解析を時系列解析として行っていく予定である.

Causes of Carryover

コロナ禍の影響で, 国際会議・国内会議および研究会等への参加がすべてオンラインであったため, 旅費の使用が予想を下回った. また, 研究室使用に関してもコロナのために制約が多く, 実験備品の購入などを控えたため.
次年度の計画としては, 徐々に対面での発表が可能となっているため, 旅費として使用する他, 追加実験のための実験部品および論文出版関連費として使用予定である.

  • Research Products

    (14 results)

All 2022 2021

All Journal Article (6 results) (of which Peer Reviewed: 6 results,  Open Access: 2 results) Presentation (8 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Invited: 1 results)

  • [Journal Article] 蟻道に合流した際,アリは流れに沿うのか2022

    • Author(s)
      坂本悠太, 﨑山朋子
    • Journal Title

      計測自動制御学会論文集

      Volume: 58 Pages: 2~6

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Population Dynamics and Its Instability in a Hawk-Dove Game on the Network2022

    • Author(s)
      Sakiyama Tomoko
    • Journal Title

      Studies in Computational Intelligence

      Volume: 1015 Pages: 405~410

    • DOI

      10.1007/978-3-030-93409-5_34

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A recipe for an optimal power law tailed walk2021

    • Author(s)
      Sakiyama Tomoko
    • Journal Title

      Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science

      Volume: 31 Pages: 023128~023128

    • DOI

      10.1063/5.0038077

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] A power law network in an evolutionary hawk?dove game2021

    • Author(s)
      Sakiyama Tomoko
    • Journal Title

      Chaos, Solitons & Fractals

      Volume: 146 Pages: 110932~110932

    • DOI

      10.1016/j.chaos.2021.110932

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Ant foragers might present variation and universal property in their movements2021

    • Author(s)
      Sakiyama Tomoko、Nagaya Naohisa、Fujisawa Ryusuke
    • Journal Title

      Journal of Comparative Physiology A

      Volume: 207 Pages: 429~435

    • DOI

      10.1007/s00359-021-01484-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Rank-Based Ant System via the Relative Position in a Local Hierarchy2021

    • Author(s)
      Sakiyama Tomoko、Uneme Kotaro、Arizono Ikuo
    • Journal Title

      Complexity

      Volume: 2021 Pages: 1~6

    • DOI

      10.1155/2021/8372318

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Ants might perceive a visual landmark stereographically2022

    • Author(s)
      Tomoko Sakiyama
    • Organizer
      The Joint Symposium of AROB-ISBC-SWARM 2022
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] Sxingle Ants May Go Against the Flows on the Ant Trail After Joining on the Crowds2021

    • Author(s)
      Yuta Sakamoto, Tomoko Sakiyama
    • Organizer
      The 4th International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics SWARM 2021
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 忌避性・再訪性を考慮した自律的ネットワーク探索モデル2021

    • Author(s)
      高島 浩司, 﨑山 朋子
    • Organizer
      2021年度 人工知能学会全国大会 (第35回)
  • [Presentation] 坂本悠太, 﨑山朋子2021

    • Author(s)
      蟻道合流における個体の意思決定と戦略に関する考察
    • Organizer
      2021年度日本数理生物学会年会
  • [Presentation] 﨑山朋子2021

    • Author(s)
      蟻は目印の奥行を採餌行動に役立てる
    • Organizer
      第40回日本動物行動学会大会
  • [Presentation] 平田 優介, 﨑山朋子, 有薗 育生2021

    • Author(s)
      距離制約付きTSPに対する制約対応のコンポーネントを使用したACOアルゴリズム
    • Organizer
      日本経営工学会 2021年 秋季大会
  • [Presentation] 﨑山朋子, 坂本悠太2021

    • Author(s)
      蟻の蟻道合流時における意思決定とその意義について
    • Organizer
      第59回日本生物物理学会年会
  • [Presentation] 山口明日美, 﨑山朋子2021

    • Author(s)
      時間的猶予と協力・裏切り行動の関係性を取り入れた空間囚人のジレンマ
    • Organizer
      第22回システムインテグレーション部門講演会(SI2021)

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Published: 2022-12-28  

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