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生物的工学システム

研究課題

研究課題/領域番号 07243105
研究種目

重点領域研究

配分区分補助金
研究機関東京工業大学 (1996-1997)
豊橋技術科学大学 (1995)

研究代表者

伊藤 宏司  東京工業大学, 大学院・総合理工学研究科, 教授 (30023310)

研究分担者 湯浅 秀男  名古屋大学, 工学部, 講師 (10191470)
淺間 一 (浅間 一)  理化学研究所, 研究基盤技術部・極限環境技術室, 先任研究員 (50184156)
新 誠一  東京大学, 工学部, 助教授 (20134463)
上田 完次  神戸大学, 工学部, 教授 (50031133)
藤田 博之  東京大学, 生産技術研究所, 教授 (90134642)
研究期間 (年度) 1995 – 1997
研究課題ステータス 完了 (1997年度)
配分額 *注記
79,400千円 (直接経費: 79,400千円)
1997年度: 21,800千円 (直接経費: 21,800千円)
1996年度: 26,400千円 (直接経費: 26,400千円)
1995年度: 31,200千円 (直接経費: 31,200千円)
キーワード創発システム / 機能モジュール / 自己組織化 / 秩序形成 / パターン生成 / 行動創発 / ロボット / 群知能
研究概要

1.機能モジュールの開発
マイクロ技術を用いて多数の素子を製作し,それらが機能モジュールを構成できるような人工システムを開発した.
2.機能モジュールの理論解析
1)機能モジュール群の追加・削除及び結合形態とシステム全体の安定性との関係をH∞制御におけるLMI設計法を適用し解析した.2)機能モジュール群の相互作用を反応・拡散、分散・波動などの発展方程式により記述し,秩序形成を獲得する仕組みを明らかにした.3)動物のロコモーションや上肢動作の時空間パターンの創発機構とそのモデリングを理論・実験の両面から解析した.
3.人間とロボットの行動創発
1)免疫ネットワークの工学モデルを構築し、未知環境における自律移動ロボットの行動発現に適用した.2)概念の相違の定義並びにその検出法を与えるとともに、ヒューマンインタラクションにおける概念構造の発見や知的操作のプロセス創発と呼び、そのプロセスを決定木により可視化することを試みた.3)ロボットが共通の座標系を獲得する問題、衝突回避問題、長尺物運搬時の経路決定問題を理論的に解析し、多様な行動パターンを生成させた.4)ロボットと環境との局所的な情報交換に着目し、その通信手段として小型可搬のインテリジェントデータキャリア(IDC)を製作した.5)自律ロボットが他のロボットと競合を起こさない適切な行動戦略を自己組織化する手法を強化学習的なアプローチにより解析した.6)数10台のマイクロロボット群を製作し、個々のロボットの知能とマクロ的な群知能の関係を実験的に検証した.
4.生物指向生産/経済システム
1)個体の発生・成長および生物集団の進化・適応の特徴を取り入れた生物指向型生産システムのモデリングとプロトタイプの開発を行った.2)セルラ-・オートマタによる流行モデルを提案し、初期条件の微妙な違いによって消費者の行動パターンが全く異なってくることをシミュレーションにより示した.

報告書

(3件)
  • 1997 実績報告書
  • 1996 実績報告書
  • 1995 実績報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて その他

すべて 文献書誌 (19件)

  • [文献書誌] 福島 健二(他): "運動インピーダンスを考慮した冗長アームの作業技能学習" 第10回自律分散システム・シンポジウム資料. 141-144 (1998)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] I.Kohlbecker et al.: "Evolutionary Optimization of Distributed Part Handling Control" Proc.of IEEE First Int.Conference on Intelligent Processing Systems (ICIPS'97). 1. 558-562 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] J.Vaario et al.: "An emergent modelling method for dynamic scheduling" Proc.of J.of Intelligent Manufacturing. 1-12 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] R.Tanaka et al.: "Fearful symmetry in system structures" Proc.of Third Int.Symp.on Autonomous Decentralized Systems. 139-146 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] Teruo Fujii et al.: "Intelligent Data Carrier System for Cooprative Behaviors Emerged among Collective Robots" Proc.of IEEE SMC'97. 299-304 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] H.Yuasa et al.: "Associative Memory with the Reaction-Diffusion Equation" Biological Cybernetics. 76・2. 129-137 (1997)

    • 関連する報告書
      1997 実績報告書
  • [文献書誌] K.Ito: "Skilled Actions:Goal-divected Motor Dynamics" Proc.of IEEE Int.Conf.on Systems,Manad Cybernetics. 18-25 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 藤田博之: "マイクロマシンの複雑な振る舞い" 精密工学会誌. Vol.62,No.8. 1106-1110 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 上田完次: "人工生命研究の展開" システム/制御/情報. Vol.40,No.8. 329-336 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 新誠一: "適応制御と神経回路網" 計測と制御. Vol.35,No.6. 437-441 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] Hajime Asama: "Elemental Technologies for Collective Robots" J.of Robotics and Mechatronics. Vol.8,No.5. 420-426 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] 伊藤聡: "エネルギー消費量による四足歩行パターン遷移の発振器-力学モデル" 計測自動制御学会論文集. Vol.32,No.11. 1535-1543 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K.Hayashi: "Computational Biomechanics" Springer, 277 (1996)

    • 関連する報告書
      1996 実績報告書
  • [文献書誌] K. Ito: "Hand Manipulation and Impedance Adjustment" J. of Robotics and Mechatronics. 7. 161-168 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 湯浅 秀男: "発振器の協調による運動パターンの発生" バイオメカニズム学会誌. 19. 170-176 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] 藤田 博之: "マイクロマシン" 電気学会論文誌. E-115. 26-29 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] H. Asama: "Development of an Omni-Directional Mobile Robot with 3 DOF Decoupling Drive Mechanism" Proc. of IEEE Int, Comf. on Robotics and Automatoov.1925-1930 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] S. Shim: "A Convergence Analysis on a Multilayered Neural Network using a Discrete trme s-modified Bachpropergation Algorithm" Proc. 5th IFAC Symp. an Adaptive Systems in Cntrol and signal Processing. 249-254 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書
  • [文献書誌] K. Ueda: "A Biological Approach to Complexity in Manifacturing Systems." Proc. of the 27th DIRP Int. Seminar on Manufacturing Systems, Design, Control and Anelysis of Manufacturing Systems.69-78 (1995)

    • 関連する報告書
      1995 実績報告書

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公開日: 1995-04-01   更新日: 2016-04-21  

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