2014 Fiscal Year Annual Research Report
生物の群れの行動生物学的理解に基づいた集合的知性の構成と人工物の群れ創成
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26249024
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
松野 文俊 京都大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (00190489)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
郡司 幸夫 早稲田大学, 理工学術院, 教授 (40192570)
辻 瑞樹 琉球大学, 農学部, 教授 (20222135)
大倉 和博 広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40252788)
滑川 徹 慶應義塾大学, 理工学部, 教授 (30262554)
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| Project Period (FY) |
2014-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 機械力学・制御 / 群知能 / 自律分散制御 / 理論生命科学 / 進化生態学 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究では群れを成す生物の行動を観察結果に基づいてモデル化し、その行動原理の数理的解析を基に群れを操る制御理論を構築し、実際の群ロボットとして具現化することにより、生物学及び工学の両面から群れの本質に迫ることを目的とする。生物の観察実験から得られる知見を基に、群れとしての自律分散的な行動戦略を数理的にモデル化し、生物実験にフィードバックを与えることを可能とするシミュレータを開発する。また、群をマルチエージェントシステムと捉え、内的ゆらぎに着目し、個の自由と集団の秩序を制御論的に解析する。さらに、実体としての群ロボットを創り、揺らぎや不確実さを持つ実環境で群れを操ることにより、群れの本質的な理解の妥当性を検証する。これらの研究を通じて生物学と工学の融合を図ることも本研究の大きな目的である。この目的に対して、今年度は以下の様な研究実績を挙げることができた。
（1）群れ形成機能：ミナミコメツキガニの群れ行動の解析と群れ形成モデルの構築、アリの道標同定実験により内的な冗長性を持つことを検証、内的ゆらぎを考慮した大規模複雑ネットワークシステム表現の実現を実施した。（2）環境適応協調機能：マクロモデルとミクロモデルの構築とシミュレータの構築を実施した。（3）タスク分解・分業機能：カドフシアリのクローン個体群の採集と実験モデル個体群の作成およびさまざまな実験条件下で分業の観察を実施した。（4）環境構造可変機能：利他行動のモデル構築とシミュレータの構築、モジュラーロボットの行動アルゴリズムの構築を実施した。
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
各研究者が共同研究を推進するとともに、２０１４年１１月１０日には第５７回自動制御連合講演会でパネル討論「群れを理解し操り創る」を企画し、３時間にわたり成果を公開するとともに、多くの聴衆との議論を通して、研究の方向性を確認することができた。
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| Strategy for Future Research Activity |
これまで、概ね計画通り順調に進展していると考えているので、研究計画書に記載のように進めていく予定である。また、研究成果を世界に発信するために、国際シンポジウムを開催する計画で準備を進めている。
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[Presentation] Information flow in a swarm of soldier crabs2015
Author(s)
Takenori Tomaru, Hisashi Murakami, Yuta Nishiyama, Kohei Sonoda, Toru Moriyama, Yukio-Pegio Gunji
Organizer
International Symposium on Artificial Life and Robotics （AROB2015）
Place of Presentation
別府国際コンベンションセンター
Year and Date
2015-01-23 – 2015-01-23
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