分子の形態変化・拡散制御に基づく情報処理機構の開発
Publicly Offered Research
| Project Area | Development of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence |
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| Project/Area Number |
15H00825
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Science and Engineering
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| Research Institution | University of Hyogo |
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Principal Investigator |
礒川 悌次郎 兵庫県立大学, 工学研究科, 准教授 (70336832)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2017-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2016)
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| Budget Amount *help |
¥3,120,000 (Direct Cost: ¥2,400,000、Indirect Cost: ¥720,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
Fiscal Year 2015: ¥1,560,000 (Direct Cost: ¥1,200,000、Indirect Cost: ¥360,000)
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| Keywords | セルオートマトン / 非同期セルオートマトン / 計算万能性 / ゲルオートマトン / 周期状態遷移 / DNA / 非同期耐遅延素子 / 総和規則 / マクロセルモデル |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本研究課題は，分子規模の要素により構成された素子を用いた情報処理機構に関する研究を展開することを目的としている．このような機構は分子サイズのロボットシステムの実現には必要不可欠である．情報処理機構の実現させる方法については，ゲルオートマトンと呼ばれる高分子の形態制御ならびに分子の拡散現象に基づく情報処理の枠組みを用い，さらに本研究申請者らが提案してきたマクロセルモデルを適応させることを検討している．
今年度については，前年度に引き続き総和的・周期状態遷移を有する非同期セルオートマトンモデルについて検討を行った．ゲルオートマトンを基盤とし，状態遷移をDNA反応により実現する系においては，各セルについてその周囲のセルにあるDNAの種類を判別することは設計可能であるが，そのセルの数(DNAの量)を判別することは困難である．そのため，対象となるDNAがあるかないか，あるいはない場合においてのみ反応するというBoolean型総和規則を導入した．さらに，ある状態にあるセルについてその近傍に同じ状態のセルがある場合にもそれらの状態を区別することなく遷移するという条件を付与した非同期セルオートマトンを提案した．この成果については，平成29年6月に開催予定の国際ワークショップAUTOMATA2017において発表する予定である．
さらに関連研究として，各セルの状態数が3であり，2つの遷移規則を持つ非同期セルオートマトンを提案した．本セルオートマトンは前述のセルオートマトンと同様にK素子とE素子を基にした素子集合を模倣することにより計算万能性を示している．本成果については，国際会議ACRI2016において発表し，国際論文誌Natural Computingに投稿している段階である．
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| Research Progress Status |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
28年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(9 results)
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[Presentation] 計算を行うゲルオートマトンの実現について2016
Author(s)
川又生吹, 礒川悌次郎, ペパー・フェルディナンド
Organizer
人工知能学会合同研究会2016 第62回分子生物情報研究会(SIG-MBI)
Place of Presentation
慶應義塾大学日吉キャンパス(神奈川県横浜市)
Year and Date
2016-11-09
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