| 研究課題/領域番号 |
07555562
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 補助金 |
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| 応募区分 | 試験 |
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| 研究分野 |
生物・生体工学
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| 研究機関 | 大阪大学 |
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研究代表者 |
吉田 敏臣 (吉田 俊臣) 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 教授 (00029290)
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| 研究分担者 |
中嶋 幹男 大阪大学, 工学部, 助手 (00273590)
岸本 通雅 大阪大学, 工学部, 助教授 (00144436)
藤山 和仁 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 助手 (70209112)
高木 睦 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 助手 (20263212)
関 達治 大阪大学, 生物工学国際交流センター, 教授 (50029245)
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| 研究期間 (年度) |
1995 – 1996
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| 研究課題ステータス |
完了 (1996年度)
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| 配分額 *注記 |
800千円 (直接経費: 800千円)
1996年度: 800千円 (直接経費: 800千円)
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| キーワード | 流加培養 / 組み換え体 / ニューラルネットワーク / 状態推定 / 生理状態変数 / エキスパートシステム / バイオプロセス / マンマシンインターフェイス / 計算機制御 / 人工知能的手法 / 遺伝子操作 / フェニールアラニン / 最適化 / ファジィ |
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| 研究概要 |
本研究は、微生物プロセスにおける最適生産を可能にする計算機制御システムを構築するために、人工知能的手法を応用した制御システムについてこれまで蓄積してきた研究成果を基盤に、実用的な知的制御システムを開発することを目的としている。具体的には、温度感受性発現ベクターを有する大腸菌によるフェニールアラニン生産プロセスを例にして、培養工学的な基礎的検討を行うとともに、ファジイ理論、ニューラルネットワーク、エキスパートシステムの手法を用いたプロセスの状態推定と最適制御のためのソフトウェアの開発を図ることにした。
遺伝子操作大腸菌によるフェニールアラニン生産において要求性アミノ酸のチロシンを流加することによる培養の制御を検討し、チロシンの流加によって増殖ならびにフェニールアラニン生産が促進されることならびに過剰流加で収率が低下することを実験的に認め、経済的生産のためのチロシン流加の最適政策を見いだした。つづいて、計算機制御に必要なソフトウェアの開発を行った。そして、ニューラルネットワークを応用し、状態変数の予測を行えるソフトウェアを完成した。さらに、生理状態推定のための知識依拠型の診断プログラムを作成し、生理状態の遷移を検知し制御する方法について検討した。そして、培養中得られた情報を階層化された状態推定・制御アルゴリズムで処理することによって、望ましい生理状態を維持できる制御システムを開発した。最後に、熟練者と同様の操作が可能なエキスパートシステムに加えて突発性の異常が起こった場合に対処する機能を持つ統合的マンマシンインターフェイスを開発した。
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