ヘテロ群知能の構成論的理解から切り拓くハイアベレージなシステムの設計論

• Project Area: Heterogeneous swarm intelligence: Innovative design of swarm intelligence inspired by collective behavior of variety of cells
• Project/Area Number: 21H05104
• Research Category: Grant-in-Aid for Transformative Research Areas (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Review Section: Transformative Research Areas, Section (II)
• Research Institution: Tohoku University
• Principal Investigator: 加納 剛史 東北大学, 電気通信研究所, 准教授 (80513069)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 末岡 裕一郎 大阪大学, 工学研究科, 助教 (50756509)
• Project Period (FY): 2021-08-23 – 2024-03-31
• Project Status: Granted (Fiscal Year 2022)
• Budget Amount: ¥43,680,000 (Direct Cost: ¥33,600,000、Indirect Cost: ¥10,080,000); Fiscal Year 2022: ¥12,740,000 (Direct Cost: ¥9,800,000、Indirect Cost: ¥2,940,000); Fiscal Year 2021: ¥5,460,000 (Direct Cost: ¥4,200,000、Indirect Cost: ¥1,260,000)
• Keywords: ヘテロ群知能 / 自己組織化

Outline of Research at the Start

本研究では、様々な性質を持つ個体が変動環境下において、適切な内部状態や果たすべき役割を自身で見つけながら秩序を創発し、適応的にハイアベレージな機能を発揮するヘテロな群知能システムを提案する。この問題に取り組むため、数理モデリングとシミュレーションによりヘテロな細胞の集団動態が発現する本質的な要因を構成論的に探る。申請者が構築した人間関係の形成過程の数理モデルを起点とし、A02、A03班の実験結果を説明し得る制御原理を見出す。抽出した制御原理を用いて群ロボットを開発し、細胞より大きなスケールでも原理が通用することを示すと同時に、変動環境下でハイアベレージな機能を発揮する人工物を実現する。