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Antelligent Systim-非線形動力学に基づいた群知能システムの開発

研究課題

研究課題/領域番号 15760291
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 システム工学
研究機関東北学院大学 (2004-2005)
電気通信大学 (2003)

研究代表者

菅原 研  東北学院大学, 教養学部, 助教授 (50313424)

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
2,500千円 (直接経費: 2,500千円)
2005年度: 600千円 (直接経費: 600千円)
2004年度: 900千円 (直接経費: 900千円)
2003年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
キーワードV-DEAR / 交通流 / フェロモン / 分業 / 比率制御 / 動的確率モデル / 群れモデル / 2列縦隊 / ストック物質 / 群知能 / ロボットシステム / 相互作用
研究概要

本年度得られた研究成果は大別して以下の3点になる。
1)均質な群ロボットの分業における比率制御のための動的遷移確率モデルの詳細な検討
簡単な相互作用を有するロボット群が分業を行なう上で重要な要素である比率の自律制御モデルについて、昨年度に引き続き、簡潔かつ効果的に達することができる動的確率モデルのより詳細な解析を行なった。このモデルは状態間の遷移確率をストック物質の濃度に応じて動的に変化させるもので、齢差分業のような現象も記述できることは昨年度の終盤で定性的に確認できていたが、本年度はそれらの有効性を定量的に評価するところまで行なうことができた。
2)フェロモンを導入した交通流の基礎実験
これも昨年度から引き続いている項目である。Nishinariらが報告した「移動体がフェロモンを散布しながら移動する系において、移動体の密度に応じて流量が急激に増すという非線形現象」に基づいて昨年度にロボット実験を行なった。この結果についてNishinariらと共同で解析を行い、理論的に得られているものと同等の実験結果であることを検証した。
3)群ロボットの行動と構造に関する研究
簡単な動力学特性を有する群れロボットの集団行動と構造を記述するための群れの力学モデルの拡張を行い、そこから得られた2列縦隊構造について詳細な検討を行なった。また、この力学モデルを用いて行動するロボットシステムを構築し、2列縦隊構造の制御を行うことで、拡張した群れモデルのダイナミクスの有効性を実験により示した.

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

    (16件)

すべて 2005 2004 その他

すべて 雑誌論文 (11件) 文献書誌 (5件)

  • [雑誌論文] Development of Virtual Dynamic Environment for Autonomous Robots2005

    • 著者名/発表者名
      Ken Sugawara
    • 雑誌名

      Proc.2005 Int.Symp.On Nonlinear Theory and its Applications

      ページ: 667-670

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Proportion Regulation for Division of Labor in Multi-Robot System2005

    • 著者名/発表者名
      K.Suseki, K.Sugawara, T.Mizuguchi, K.Kosuge
    • 雑誌名

      Proc.of 2005 IEEE/RSJ International Conference on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 2800-2805

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Traffic-like Movement on a Trail of Interacting Robots with Virtual Pheromone2005

    • 著者名/発表者名
      T.Kazama, K.Sugawara, T.Watanabe
    • 雑誌名

      Proc.of 3rd Int.Symp.On Autonomous Minirobots for Research and Edutainment

      ページ: 383-388

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Multi-task Allocation and Proportion Regulation of Homogeneous Agents2005

    • 著者名/発表者名
      Ken Sugawara, Tsuyoshi Mizuguchi, Masaki Sano
    • 雑誌名

      Proc.of IEEE Workshop on Advanced Robotics and its Social Impacts (ARSO'05)

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 簡単な力学特性に基づく群ロボットの集団行動2005

    • 著者名/発表者名
      谷川裕海, 菅原研, 小菅一弘
    • 雑誌名

      計測自動制御学会 東北支部第226回研究集会

      ページ: 226-225

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] 変動確率法を用いた群ロボットの多種分業と比率制御2005

    • 著者名/発表者名
      栖関浩平, 菅原研, 水口毅, 小菅一弘
    • 雑誌名

      第5回SICE制御部門大会

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Foraging Behavior of Ant-Like Robots with Virtual Pheromone2005

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

      Proc. 10^<th> Int. Symp. on Artificial Life and Robotics (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] 均質な固体集団における多種分業と比率制御2005

    • 著者名/発表者名
      菅原研
    • 雑誌名

      第17回自律分散システムシンポジウム予稿集

      ページ: 109-112

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Collecting Behavior of Interacting Robots with Virtual Pheromone2004

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

      Proc. 7^<th> Int. Symp. on Distributed Autonomous Robotic Systems

      ページ: 331-340

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] Foraging Behavior of Interacting Robots with Virtual Pheromone2004

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

      Proc. 2004 IEEE/RSJ Int. Conf. on Intelligent Robots and Systems

      ページ: 3074-3079

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [雑誌論文] アクティブエレメント集合体によるパターンと機能の創発2004

    • 著者名/発表者名
      菅原研
    • 雑誌名

      第10回交通流のシミュレーションシンポジウム予稿集

      ページ: 29-30

    • 関連する報告書
      2004 実績報告書
  • [文献書誌] K.Fujibayashi, S.Murata, K.Sugawara, M.Yamamura: "Self-Organizing Formation Algorithm for Active Elements"FORMA. Vol.18 No.2. 83-95 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sugawara, M.Sano, T.Watanabe: "A Study on a Foraging Behavior of Interacting Simple Robots"Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics. Vol.7 No.2. 108-114 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] K.Sugawara, T.Watanabe: "A Study on Biologically Inspired Flocking Robots"Proc.of the 2003 IEEE Int.Conf.on Robotics, Intelligent Systems and Signal Processing. 324-330 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 菅原研, 風間俊哉, 渡辺俊典: "簡素な相互作用を有する群ロボットの分業に関する一考察"平成15年度電気学会産業応用部門大会講演論文集. (CD-ROM). 2-S12-5 (2003)

    • 関連する報告書
      2003 実績報告書
  • [文献書誌] 風間俊哉, 菅原研, 渡辺俊典: "仮想フェロモンを用いた群ロボットの探索収集行動"第16回自律分散システム・シンポジウム資料. 195-198 (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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