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Behavior Modeling in School of Fishes Based on Multimodal and Small Data

Research Project

Project/Area Number 20K19792
Research Category

Grant-in-Aid for Early-Career Scientists

Allocation TypeMulti-year Fund
Review Section Basic Section 60060:Information network-related
Research InstitutionKindai University

Principal Investigator

Otani Masayuki  近畿大学, 情報学部, 講師 (00782682)

Project Period (FY) 2020-04-01 – 2023-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2022)
Budget Amount *help
¥4,160,000 (Direct Cost: ¥3,200,000、Indirect Cost: ¥960,000)
Fiscal Year 2022: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2021: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2020: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
Keywordsマルチモーダルデータ / スモールデータ / 群行動モデリング / 異常行動予測 / 屋内移動経路推定 / 環境刺激データ / 屋内人物位置推定 / 人感センサ / センサデータ駆動 / マルチエージェントシミュレーション
Outline of Research at the Start

本研究では、養殖業などの生物の群れを扱う現場において、限られたセンサやカメラなどのデータを用いて、群れの異常行動を検出・予測する方法を考案する。具体的には、従来の映像データを用いた方法を、現場に配備されたデバイスから得られる映像以外のデータも扱えるよう拡張し、シミュレーションおよび現場のデータを用いてその有効性を検証する。本研究では、近畿大学水産研究所におけるクロマグロ稚魚の養殖現場を利用する。稚魚の遊泳行動を撮影した映像データと、水槽周辺に配備したセンサを通じて取得される照度、人感、CO2量などのデータを用いてモデルの構築と評価を行う。

Outline of Final Research Achievements

In this study, we aimed to propose a swarm behavior model of a school of fish using a limited number of sensors in the aquaculture field. Concretely, we addressed the problem of estimating human movement path using limited human sensors. The results are as follows. (1) We proposed a method for estimating human movement paths using only the data from human sensors, and succeeded to estimate plausible human movement paths using only the positions of sensors, the distances of influence of sensors, and output values obtained from sensors every second. (2) We proposed a method to calculate the true movement path of a person in the real world by using the positions of human sensors as reference points for the estimated position information output by the tracking camera. From these results, we made six domestic conference presentations and presented at the top international conference IEEE WF-IoT2022, and received an award at the latter.

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

本研究で提案した人感センサのみを用いた屋内位置推定手法は、屋内位置推定手法の研究分野においては珍しい方法である。一般的な屋内位置推定手法は、WiFi電波のように三点測位で実施するものや、センサの数を増やしたメッシュ状環境を想定しているものが多く、本研究のように人の有無のみを出力する少量のセンサで実施する例はない。
しかし、本手法は、水産養殖に限らず、屋内位置推定を要する様々な現場に適用可能であり、適用範囲が広い。特に、人の有無のみを出力する市販のセンサを数台購入するだけで済むため、設置が容易であり、屋内位置推定の試験導入としても利用できるため、社会的に意義がある手法であると言える。

Report

(4 results)
  • 2022 Annual Research Report   Final Research Report ( PDF )
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (7 results)

All 2023 2022 2021

All Presentation (7 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results)

  • [Presentation] トラッキングカメラデータを用いた屋内位置推定アルゴリズム評価手法2023

    • Author(s)
      谷川凌弥, 大谷雅之, 波部斉, 阿部孝司, 井口信和
    • Organizer
      第50回知能システムシンポジウム
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] Indoor Positioning Method using Time-Series Data of Multiple Human Sensors2022

    • Author(s)
      Ikuto Ogawa, Masayuki Otani, Hitoshi Habe, Koji Abe, Nobukazu Iguchi
    • Organizer
      IEEE 8th World Forum on Internet of Things (WF-IoT2022)
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 屋内位置推定アルゴリズム評価のためのトラッキングカメラデータを用いた基準経路算出2022

    • Author(s)
      谷川凌弥,大谷雅之,波部斉,阿部孝司,井口信和
    • Organizer
      計測自動制御学会 システム・情報部門学術講演会2022
    • Related Report
      2022 Annual Research Report
  • [Presentation] 人感センサを用いた屋内人物位置測位手法の実機検証2022

    • Author(s)
      川北光起, 小川郁人, 大谷雅之
    • Organizer
      計測自動制御学会 第49回知能システムシンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 人感センサを用いた屋内位置推定手法における移動角度の考慮2022

    • Author(s)
      小川郁人, 川北光起, 大谷雅之
    • Organizer
      計測自動制御学会 第49回知能システムシンポジウム
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] センサの有効範囲を考慮した離散センサデータを用いた屋内人物位置推定2021

    • Author(s)
      小川郁人, 川北光起, 大谷雅之
    • Organizer
      2021年度情報処理学会関西支部大会
    • Related Report
      2021 Research-status Report
  • [Presentation] 離散センサデータを用いた人の位置推定2021

    • Author(s)
      川北起光, 大谷雅之
    • Organizer
      第48回知能システムシンポジウム
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-01-30  

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