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スウォームネットワークによる分子情報処理機構に関する研究

Publicly Offered Research

Project AreaDevelopment of Molecular Robots equipped with sensors and intelligence
Project/Area Number 25104523
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionUniversity of Hyogo

Principal Investigator

礒川 悌次郎  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70336832)

Project Period (FY) 2013-04-01 – 2015-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2014)
Budget Amount *help
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2014: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Fiscal Year 2013: ¥1,690,000 (Direct Cost: ¥1,300,000、Indirect Cost: ¥390,000)
Keywordsスウォームネットワーク / 計算万能性 / ブラウン運動 / チューリング機械 / セルオートマトン / エージェントモデル
Outline of Annual Research Achievements

平成26年度については,スウォームネットワークによる計算回路構築ならびに非同期セルオートマトンにおけるパターン形成問題に対して研究を展開した.
従来のスウォームネットワークでは,ネットワークを構成する各エージェントに一定方向に対して駆動力を発生させることが必要であったが,本研究ではその制限を撤廃し,各エージェントはブラウン運動に基づくランダムな移動を行うことができるものとした.前年度の研究においては,このネットワークを用いて信号伝達を行うことが可能となっている.今年度の研究においては,非同期論理回路の一つであるブラウン回路の各要素をスウォームネットワークにより模擬することが可能であることを示した.これにより,このスウォームネットワークも計算万能であることを証明することができた.本研究成果については,国際会議AFCAなどにおいて発表し,さらに定義などを厳密化した論文をNew Generation Computing誌に投稿し,掲載が決定している.
また,非同期セルオートマトンにおけるパターン形成問題については,ブラウン運動により駆動されるセルオートマトンを対象とした.このセルオートマトンにおいて,セル空間上に配置されたパターンを自分自身により複製する,いわゆる自己複製を行う方法について提案した.パターンは円環状の構造を有しており,自分自身のパターン形状の検査・符号化・ならびに符号化された情報の復号化を行うことができる.また,複製パターン同士が衝突する際におこるデッドロック状態を回避することも可能である.本研究成果については,国際会議AFCAにおいて発表を行った.

Research Progress Status

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

26年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2014 Annual Research Report
  • 2013 Annual Research Report
  • Research Products

    (9 results)

All 2015 2014 2013

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (7 results) Patent(Industrial Property Rights) (1 results)

  • [Journal Article] Swarm Networks in Brownian Environments2015

    • Author(s)
      Masashi Mori, Teijiro Isokawa, Ferdinand Peper, and Nobuyuki Matsui
    • Journal Title

      New Generation Computing

      Volume: 印刷中

    • Related Report
      2014 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] On Swarm Networks in Brownian Environments2014

    • Author(s)
      Masashi Mori
    • Organizer
      2nd International Symposium on Computing and Networking (AFCA'14-CANDAR'14)
    • Place of Presentation
      静岡県コンベンションアーツセンター「グランシップ」(静岡県静岡市駿河区)
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Self-Reproducing Loops on Asynchronous Cellular Automata with Aggregate Neighborhood Rules2014

    • Author(s)
      Teijiro Isokawa
    • Organizer
      2nd International Symposium on Computing and Networking (AFCA'14-CANDAR'14)
    • Place of Presentation
      静岡県コンベンションアーツセンター「グランシップ」(静岡県静岡市駿河区)
    • Year and Date
      2014-12-10 – 2014-12-12
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] スウォームネットワークによるブラウン回路素子の構築2014

    • Author(s)
      森正志
    • Organizer
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会
    • Place of Presentation
      岡山大学 創立五十周年記念館(岡山県岡山市北区)
    • Year and Date
      2014-11-21 – 2014-11-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] マクロセルモデルによる非同期回路構成2014

    • Author(s)
      礒川悌次郎
    • Organizer
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会
    • Place of Presentation
      岡山大学 創立五十周年記念館(岡山県岡山市北区)
    • Year and Date
      2014-11-21 – 2014-11-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Construction of Computational Elements by a Swarm Network with Brownian Motion2014

    • Author(s)
      森正志
    • Organizer
      CBI学会2014年大会
    • Place of Presentation
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • Year and Date
      2014-10-21 – 2014-10-23
    • Related Report
      2014 Annual Research Report
  • [Presentation] Masami Hagiya, Shaoyu Wang, Ibuki Kawamata, Satoshi Murata, Teijiro Isokawa, Ferdinand Peper, and Katsunobu Imai2014

    • Author(s)
      On DNA-based Gellular Automata
    • Organizer
      Unconventional Computation & Natural Computation 2014
    • Place of Presentation
      Ontario, Canada
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Presentation] Modeling Chemical Reactions in Protein Synthesis by a Brownian Cellular Automaton2013

    • Author(s)
      D.Takata, T.Isokawa, F.Peper, and N.Matsui
    • Organizer
      1st International Symposium on Computing and Networking (AFCA'13-CANDAR'13)
    • Place of Presentation
      Matsuyama, Japan
    • Related Report
      2013 Annual Research Report
  • [Patent(Industrial Property Rights)] 非同期セルオートマトンを用いた生命現象のモデル化装置およびモデル化方法ならびにモデル化プログラム2014

    • Inventor(s)
      髙田大智,礒川悌次郎,ペパーフェルディナンド,松井伸之
    • Industrial Property Rights Holder
      株式会社ステップワン
    • Industrial Property Rights Type
      特許
    • Industrial Property Number
      2014-103509
    • Filing Date
      2014-05-19
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

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Published: 2013-05-15   Modified: 2019-07-29  

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