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農林生態系時空間変動の時空間埋込によるダイナミクス再構成と決定論的非線形予測

研究課題

研究課題/領域番号 15658074
研究種目

萌芽研究

配分区分補助金
研究分野 農業情報工学
研究機関東京農工大学

研究代表者

酒井 憲司  東京農工大学, 大学院・共生科学技術部, 助教授 (40192083)

研究分担者 浅田 真一  神奈川県農業総合研究所, 根府川試験場, 主任研究員
研究期間 (年度) 2003 – 2005
研究課題ステータス 完了 (2005年度)
配分額 *注記
3,200千円 (直接経費: 3,200千円)
2005年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワード隔年結果 / カオス / 時空間カオス / CML / 豊凶現象 / 非線形時系列解析 / カオス解析 / 複雑系 / 生態系 / 定常性 / 自己回帰型差分分布関数 / シンプレックス法 / 時空間埋め込み / オブザベーションマップ / カオス農学 / ハイパースペクトル / 非線形時空間ダイナミクス / コナラ / 決定論的非線形予測 / MATLAB_GUI
研究概要

1.温州みかん48個体データに関して実施した1998年〜2005年の収量アンサンブルデータを取得する。これに対して、RSMを用いた大域的モデリングを行い,さらに決定論的非線形予測の意味での1年先収量予測をいった.高精度の予測に成功し,ダイナミクスが有効に再構成されていることが確認された.
2.また,データ集合の分布についても予測を行い,おおよその豊凶の予測が集団レベルでも可能であることが示されたが,大域的モデルでは精度向上が限界のようであり,局所モデルの必要性が認められた.
3.上記で開発した手法をハイパースペクトルおよびマルチスペクトル画像に適用するためのアルゴリズムを開発した。ニューラルネットワークスを用いた,局所ダイナミクスの同定である.カリフォルニア大学から提供されたピスタチオ収量データについて適用し,有効性を検討した.
4.代表的なカオス制御の手法であるOGY法を用いて,同定されたダイナミクスに適用した.良好に不安定平衡点を安定化することに成功した.
5.研究成果発表のためのワークショップを,「カオス・複雑系の生態情報学」国際ワークショップと共催した。研究成果報告書を刊行した。
6.研究協力者
1)浅田真一:神奈川県農業技術センター・主任研究員(温州みかん栽培試験と葉内養分検出)
2)Nikolay Vitanov:ブルガリア科学アカデミー教授(時空間データの非線形解析)
3)Devola Wolfshon:デンマーク王立獣医農科大学准教授(画像解析による花数計測)
4)Alan Hastings:カリフォルニア大学デービス校・環境・生態系学科・教授(生態系のカオス解析)

報告書

(3件)
  • 2005 実績報告書
  • 2004 実績報告書
  • 2003 実績報告書
  • 研究成果

    (15件)

すべて 2006 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (7件) 図書 (1件) 文献書誌 (7件)

  • [雑誌論文] ハイパースペクトル画像解析フレームワークを利用したリモートセンシングソフトウェアの開発2006

    • 著者名/発表者名
      岡本博史, 酒井憲司, 村田哲郎, 片岡 崇, 端 俊一
    • 雑誌名

      農業情報研究 (掲載可)

    • NAID

      130000115756

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Complexity of Agricultural Commodity Cycle : A Chaotic Time Series Analysis2004

    • 著者名/発表者名
      K.sakai, S.managi, K.Demura
    • 雑誌名

      International Journal of Agricultural Resource, Governance and Ecology 3(3/4)

      ページ: 266-287

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Deterministic Nonlinear Prediction On Piglet Price-Population Data Set To Distinguish Chaotic : Motion and Limit Cycle2004

    • 著者名/発表者名
      K.Sakai
    • 雑誌名

      Institute of Economicc Research, Chuo Univ., Discussion paper series No.76(未定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of AN "Auto-Regressive Error Distribution Function (AREF)" to Investigate Hierarchical Orders of Soil Cutting Force Data in a Yolo Loam Field

    • 著者名/発表者名
      Sakai, K., P.Andrade-Sanchez, S K.Upadhyaya
    • 雑誌名

      Transaction of ASAE 48(6)

      ページ: 1-8

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Experimentally Reconstructed Global Nonlinear Dynamics of Alternate Bearing in Citrus Unshu by a Response Surface Methodology

    • 著者名/発表者名
      Sakai, K, Noguchi, Y.
    • 雑誌名

      Ecological Complexity (submitted)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Estimating Citrus Yield Form Airborne Hyperspectral Data,

    • 著者名/発表者名
      Xujun Ye, Sakai, K, S.Asada, T, Akita
    • 雑誌名

      I.J of Agriculture, Environment and Ecology, (submitted)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Development of AN "Auto-Regressive Error Distribution Function(AREF)" to Investigate Hierarchical Orders of Soil Cutting Force Data in a Yolo Loam F

    • 著者名/発表者名
      Sakai, K., P.Andrade-Sanchez, S.K.Upadhyaya
    • 雑誌名

      Transaction of ASAE(American Society of Agricultural Engineers (In press)(未定)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [図書] 複雑現象工学(農のカオス解析)2005

    • 著者名/発表者名
      産業総合研究所編(酒井憲司分担執筆)
    • 総ページ数
      396
    • 出版者
      プレアデス出版
    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] 駄本良平, 酒井憲司 ほか: "シロクローバ冬雑草競争ダイナミクス"Grassland Science. 49・2. 141-148 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 野口優子, 酒井憲司 ほか: "ウンシュウミカン隔年結果現象のモデリング"農業機械学会誌. 65・6. 55-61 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 田村仁, 酒井憲司: "撮像画像による草の乾物質量の推定"第9回画像センシングシンポジウム講演論文集. 111-116 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 田村仁, 酒井憲司: "撮像画像による物体堆積量の計測手法"電気学会論文誌C. 124・3. 647-652 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] N.K.Vitanov, K.Sakai: "Upper bounds on the number of significant of noise influenced oscillations of moving machines"Systems Analysis Modeling Simulation. 43. 815-828 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] L.Garciao, K.Sakai, R.Torisu: "Experimentally Obtained Bifurcation Phenomenon Chaotic Tractor Vibrating in Time and Frequency Domain"International Journal of Bifurcation and Chaos. (掲載決定).

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 産業総合研究所編(酒井憲司分担執筆): "複雑現象工学(農のカオス解析)"産業総合研究所(予定). 350 (2004)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書

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公開日: 2003-04-01   更新日: 2016-04-21  

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