2015 Fiscal Year Annual Research Report
人工生命技術による海藻の物理特性シミュレーション法の確立と流動制御
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25420206
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| Research Institution | Hokkaido Information University |
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Principal Investigator |
古川 正志 北海道情報大学, 経営情報学部, 教授 (70042091)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
山本 雅人 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (40292057)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 海洋バイオマス / 人工生命 / シミュレーション / 物理モデリング |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究の目的は，海藻培養に於ける海藻の成長にともなうからみやちぎれの現象を，情報科学の視点から解明することにある．そのために人工生命の技術である物理モデリング・シミュレーションを採用し，からみやちぎれの現象を再現し，同定すると共に，それらを防止する海藻培養プールに於ける水流の制御技術と開発することにあり，これまでの25～26年度の研究成果に基づき以下のような内容を実施し，成果を得た．
［海藻のからみ，粘着力，ちぎれのモデル化］ 海藻のモデル化とその培養槽内での流動シミュレーション方法を，26年度迄に実現してきた．27年度は特にちぎれの主な主原因であるからみの現象について，一定時間内での海藻モデルプリミティブ間の接触数，2個体の海藻の重心距離，2個体の海藻の接触時間を状態変数として定義し，シミュレーションによってそれらを同定し，観測する方法論を開発した．また，このようにして収集された状態変数のセットを使用して学習器（SVM）に与えることで，自動的にからみを検出する方法の開発を行なった．
［海藻水中環境の構築と制御］ シミュレーションを実施する水流モデルとして格子ボルツマン法の技術を確定していたが，実際に有効であるかの検証を実実験と比較して実施した．実実験では，回転板上にビーカを固定し，DCモータにより回転板の回転速度を制御し，その中での海藻の運動（遊動）をビデオで撮影し検討した．ついで，その結果をシミュレーション結果と比較検討し，シミュレーションモデルが実用的な誤差範囲で，海藻の流動を実現していることが検証された．
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