2015 Fiscal Year Annual Research Report
昆虫の状況依存的行動応答変化を規範とする探索アルゴリズムの構築
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25420212
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| Research Institution | Tokyo Institute of Technology |
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Principal Investigator |
倉林 大輔 東京工業大学, 理工学研究科, 教授 (00334508)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 匂い源探索 / 状況依存性 / 情報エントロピー |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では，雄カイコガ成虫の性フェロモン源探索行動を主な計測対象とし，感覚種別の多様性ではなく，状況依存的な行動選択過程の解明と，その目的行動に対する機能性の検証に取り組む．平成２７年度は，研究計画に沿って平成２６年度までに得られた研究成果に基づき，行動の状況依存性解析と，これを自律型移動ロボットに実装した行動実験およびシミュレーションによる構成論的機能解明を行った．
行動の解析においては，本研究で既に構築した行動実験系をさらに拡張し，モデル生物の飛翔筋出力，頸運動神経の計測，さらには脳内のLateral Accessory Lobe (LAL)領域からの電気生理応答の計測および対応付けを可能とした．これらによって，本研究のモデル生物であるカイコガ雄成虫は，プログラム行動と呼ばれる一連の定型行動のさなかにおいても視覚を主とするフィードバックを用いていること，さらにそのフィードバックは一連の行動において一定ではなく，初期段階と中期・後期以降で神経応答が異なることを見出した．また，これまでに構築した実験装置がコンピュータ内の仮想空間とモデル生物を結合し閉ループ型の計測が可能であることを利用し，モデル生物の匂い源探索行動を情報エントロピーの面から解析した．その結果，カイコガ雄成虫は情報エントロピー減少が期待できない場合は定型行動に沿った動作をし，期待できる場合はこれと有意に異なる行動をする傾向にあることが分かった．このような行動方策の切り替えを仮想エージェントモデルに実装し，仮想空間でシミュレーションを行ったところ，方策の切り替えを伴わない場合に比べて異なる環境に対して定位成功率を高く保つことができる結果が示された．これにより，本研究は環境適応性を持つ状況依存的行動アルゴリズムの提案に成功したといえる．
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