2015 Fiscal Year Annual Research Report
生化学反応ネットワークのトポロジベースト制御
Publicly Offered Research
| Project Area | Development of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence |
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| Project/Area Number |
15H00814
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| Research Institution | Kyoto University |
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Principal Investigator |
東 俊一 京都大学, 情報学研究科, 准教授 (40420400)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Keywords | 分子ロボット / 生化学反応ネットワーク / 制御 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
分子ロボットの制御における最大の特徴は，生化学反応ネットワークで構成された制御対象を，生化学反応ネットワークに実装されたアルゴリズムで制御しなくてはならない点にある．しかしながら，一般に生化学反応ネットワークのダイナミクスは，「ネットワークトポロジ」と「要素ダイナミクス」（各化学物質の反応係数）の2つで定まるが，前者の情報は比較的容易に（たとえばデータベースから）入手できる反面，後者の情報を得るのは前者と比べてかなり難しい．それゆえ，分子ロボットの制御においては，未知の要素ダイナミクスに対し，ネットワークトポロジの情報だけを用いて制御する枠組み，すなわち「トポロジベースト制御」の設計論が必要となる．このような背景のもと，本年度は，構造的単安定性の検討を行い，花形構造を有するシステムの必要十分条件を含む，種々の条件を得た．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
1: Research has progressed more than it was originally planned.
Reason
当初の予定に比べてかなり強い性質を明らかにできているため．また，成果がこの分野の主要雑誌であるIEEE Transactions on Control of Network Systemsに採択された．
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| Strategy for Future Research Activity |
生化学反応ネットワークの双安定性（アトラクタとして点アトラクタが２つだけ存在するか否か）に焦点をあて，その条件を導出する．また，カクタス構造のグラフトポロジに変換可能なクラスを明らかにする．これらの結果と，前年度までの単安定性（アトラクタとして点アトラクタが１つだけ存在するか否か）と振動性（点アトラクタが存在するか否か）の成果と合わせてトポロジベースト制御の設計論を確立する．また，最終年度として研究の総括を行う．
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Research Products
(4 results)
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[Presentation] 有向グラフのカクタス可拡大条件2016
Author(s)
4.久禮，東，杉江
Organizer
第3回制御部門マルチシンポジウム
Place of Presentation
南山大学（愛知県名古屋市）
Year and Date
2016-03-04 – 2016-03-07
Int'l Joint Research
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