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2022 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視覚学習 / ランドマーク / 運動自由性 / 蟻道
Outline of Annual Research Achievements

本年度は, 前年度のSWARM 2022において発表した, 蟻の目印に対する3次元知覚の可能性を検証した研究成果を広げる形で論文を1本執筆し, AROB journalへ掲載済みである. さらに, SWARM 2023では, トレッドミル装置上での蟻同士の個体間接触における歩行特性の解析を扱った研究成果を発表した. ANTAM上にクロヤマアリのワーカーを設置し, 定期的に接触機器を用いて他個体と接触をさせた場合, 歩行が複雑なリズムを維持しつつも, 局所および大域探索の両方に秀でた運動をより実現しやすいことが明らかとなった.
また, クロオオアリを用いた視覚目印学習時における運動の自由度に関する行動学実験も行った. 実験では, 自由にメイズを探索したのちに自ら目印付近の餌を吸える場合と, 触覚や足は自由に動かせつつも, 身体を固定された状態下で目印と餌を与えられる場合とで, 目印の学習度の違いを検証した. 結果, Y字メイズの片側アームに目印を提示してテストしたところ, 自由に動ける状況下での学習個体は有意的に目印アームを選択することが分かった. 以上の結果は現在論文として投稿し, リバイス中である.
さらに, トビイロケアリの蟻道上での振る舞いに関して, 速度に着目する形での行動学実験も行った. トビイロケアリは帰巣個体と接触しつつ餌場に向かう場合が, 誰とも出会わない場合および双方向の他個体の流れがある場合と比較し, もっとも早く餌場にたどり着けることが明らかとなった. こちらも現在投稿中である.
今後は, クロオオアリを用いて, 自身の動きと目印の動きとの間に齟齬がある場合の目印学習度合の検証等を引き続き行う予定である.

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

すでに, 複数学会での発表や, 論文の受理, 投稿が行えているため.
また, これまでの研究成果を踏まえた今後の実験群についても順調にデータがとれているため.

Strategy for Future Research Activity

今後は以下2点について検証予定である.
まず, ANTAMを用いた蟻個体の運動によって, 目印に対する自身の視覚的流れが運動と乖離する状況下での目印学習実験を行う.
2つ目の実験としては, フェロモン消失に対する蟻道上の個体の反応を実験的に検証する予定である.

Causes of Carryover

コロナの影響で国際学会等への現地参加が難しかったため.
また, 国内出張においてもオンラインで代用できたため.
今後は現地発表を行うとともに, 論文のOA化を積極的に行う.

  • Research Products

    (15 results)

All 2023 2022

All Journal Article (5 results) (of which Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results)

  • [Journal Article] Emergence of adaptive global movement from a subjective inference about local resource distribution2022

    • Author(s)
      Sakiyama Tomoko
    • Journal Title

      Ecological Informatics

      Volume: 68 Pages: 101518~101518

    • DOI

      10.1016/j.ecoinf.2021.101518

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Perception and recognition of a visual landmark on ant foraging2022

    • Author(s)
      Sakiyama Tomoko
    • Journal Title

      Artificial Life and Robotics

      Volume: 27 Pages: 640~643

    • DOI

      10.1007/s10015-022-00780-9

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Variation in network evolution through competitive progress via link connection/disconnection2022

    • Author(s)
      Sakiyama Tomoko
    • Journal Title

      Journal of Complex Networks

      Volume: 10 Pages: 1~11

    • DOI

      10.1093/comnet/cnac044

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Ant Lasius niger joining one-way trails go against the flow2022

    • Author(s)
      Sakamoto Yuta、Sakiyama Tomoko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 12 Pages: 1~11

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05879-4

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] A network exploration model based on memory and local information2022

    • Author(s)
      Takashima Koji、Sakiyama Tomoko
    • Journal Title

      Social Network Analysis and Mining

      Volume: 12 Pages: 1~9

    • DOI

      10.1007/s13278-022-00975-9

    • Peer Reviewed
  • [Presentation] An Encounter with Nestmates will Boost the Search Efficiency of Ant Foragers2023

    • Author(s)
      Yuuki Hirano, Tomoko Sakiyama
    • Organizer
      The joint symposium AROB-ISBC-SWARM 2023
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 局所的最適化の不安定性とシステムの臨界現象2022

    • Author(s)
      﨑山朋子
    • Organizer
      第15回内部観測研究会
  • [Presentation] 時間の延長と最適化2022

    • Author(s)
      高原明博, 﨑山朋子
    • Organizer
      第15回内部観測研究会
  • [Presentation] 空間ゲーム理論における意思決定時間と最適化との関係性2022

    • Author(s)
      高原明博, 﨑山朋子
    • Organizer
      2022年度 人工知能学会全国大会(第36回)
  • [Presentation] 他個体との出会いが蟻の蟻道上での進み方に与える影響について2022

    • Author(s)
      和田侑佳, 﨑山朋子
    • Organizer
      第32回日本数理生物学会大会
  • [Presentation] Ant joining one-way trails go against the flow when entering the trail at a right angle2022

    • Author(s)
      Tomoko Sakiyama, Yuta Sakamoto
    • Organizer
      19th Congress of the International Union for the Study of Social Insects (IUSSI 2022)
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 蟻の探索行動における3次元的空間知覚2022

    • Author(s)
      﨑山朋子
    • Organizer
      日本生物物理学会第60回年会
  • [Presentation] 蟻の目印学習:学習時の固定・非固定環境が与える影響について2022

    • Author(s)
      須田賢司, 﨑山朋子
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
  • [Presentation] 記憶の長さとレヴィウォーク2022

    • Author(s)
      大川原正夫, 﨑山朋子
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
  • [Presentation] クロヤマアリの巣仲間との出会いと探索様相2022

    • Author(s)
      平野雄暉, 﨑山朋子
    • Organizer
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)

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Published: 2023-12-25  

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