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共創場原理をベースとする群集行動モデルの構築

研究課題

研究課題/領域番号 16K14288
研究種目

挑戦的萌芽研究

配分区分基金
研究分野 制御・システム工学
研究機関阿南工業高等専門学校

研究代表者

杉野 隆三郎  阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (10259822)

研究分担者 三宅 修平  東京情報大学, 総合情報学部, 教授 (00200139)
福田 耕治  阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 教授 (40208955)
伊丹 伸  阿南工業高等専門学校, 創造技術工学科, 講師 (60212982)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2020-03-31
研究課題ステータス 完了 (2019年度)
配分額 *注記
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2018年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワード共創システム / 群集行動 / 魚群行動 / 人イベント行動 / 数理モデル / レベルセット / 自由境界 / 自他非分離 / レベルセット法 / スマートスワーム / 群集制御
研究成果の概要

生物や社会における群集行動において認知・判断・行動から成り立つ群集行動のプロセスを実際の生物(マアジ)や人間の行動からデータ抽出をした定量的かつ定性的研究を実施し,群集行動の定量的データを自他非分離な共創原理により解析・再解釈することで,システム工学的視点に立った群集行動の新しい数理モデル「共創レベルセットモデル」を構築できた.さらに,この行動モデルによる群集行動シミュレータを開発し,実際の生物や人間の群集制御に対する有効性を明らかにした.

研究成果の学術的意義や社会的意義

生物界や人間界のおける実フィールドにおける群集行動から特徴量を取得,数値的に比較検討することで数理モデルを構築し,その産業応用を目指した研究は,ほとんど見当たらない.さらに,個体行動に重畳する形で群集を共創原理でモデリングするため群集行動をまったく新しい概念で再解釈可能となり,本研究で得られた知見は,群集行動の精密科学化とその利用技術の基礎として高いオリジナリティと産業応用上の可能性を有している.

報告書

(5件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2019 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (20件) (うち国際学会 5件)

  • [雑誌論文] 実世界コンピューティングによるフェロモンコミュニケーションの実装 ―小型群移動ロボットの数値シミュレーション―2018

    • 著者名/発表者名
      福田耕治,伊丹伸,杉野隆三郎,三宅修平
    • 雑誌名

      東京情報大学研究論集

      巻: 22 ページ: 139-150

    • NAID

      40021764829

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 共創場原理をベースとする群集行動モデルの構築2017

    • 著者名/発表者名
      杉野隆三郎,三宅修平
    • 雑誌名

      東京情報大学研究論集

      巻: 21 ページ: 31-40

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] カオス・フラクタル解析による光刺激に対する魚群行動の定量化への試み2017

    • 著者名/発表者名
      伊丹伸,福田耕治,杉野隆三郎,三宅修平
    • 雑誌名

      東京情報大学研究論集

      巻: 21 ページ: 41-50

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Numerical Simulation Based on 3D Behavior Model for Fish Schooling2019

    • 著者名/発表者名
      Naoya Sawaguchi, Koji Fukuda, Ryuzaburo Sugino, Shuhei Miyake
    • 学会等名
      The 3rd International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] イセエビの行動シミュレータ開発を目指したデプスカメラによる水槽実験2019

    • 著者名/発表者名
      元木太一,福田耕治,杉野隆三郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会四国支部学術講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Depthカメラによる3次元魚群遊泳軌跡計測システムの構築2019

    • 著者名/発表者名
      柴野顕豊,杉野隆三郎,福田耕治
    • 学会等名
      計測自動制御学会四国支部学術講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 共創における人の内部状態計測手法の検討2019

    • 著者名/発表者名
      丁野直也,竹内祐介,福田耕治
    • 学会等名
      計測自動制御学会四国支部学術講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 感性工学Ⅱ類の実現に向けた数量化理論Ⅰ類と因子分析の考察2019

    • 著者名/発表者名
      下川敦也,大芝弘起,岡本浩行,福田耕治,杉野隆三郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会四国支部学術講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] 感性工学に基づいたイベント企画・分析に用いるMASシミュレーションアルゴリズムの開発2019

    • 著者名/発表者名
      永島穂高,福田耕治,杉野隆三郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会四国支部学術講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] ナノスケールにおけるSPH法の適用可能性2019

    • 著者名/発表者名
      山本浩平,平山基,杉野隆三郎
    • 学会等名
      計測自動制御学会四国支部学術講演会2019
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Image Analysis for a Novel Crowd Behavior Model2018

    • 著者名/発表者名
      Okada Itsuki, Fukuda Koji, Ryuzaburo Sugino
    • 学会等名
      SICE ANNUAL CONFERENCE 2018
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] ソーシャルビジネス創生のためのCo-creation System:地方創生に応用可能なオープンシステムの試み2018

    • 著者名/発表者名
      杉野隆三郎,太田健吾,吉田晋,福田耕治,平山基,池添純子,竹内祐介
    • 学会等名
      情報処理学会第80回全国大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 3次元魚群遊泳シミュレーションシステムの開発2018

    • 著者名/発表者名
      澤口直弥,福田耕治,杉野隆三郎
    • 学会等名
      平成30年計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of the compact swarm robot system based on pheromone communication -An improvement approach for position measurement system-2017

    • 著者名/発表者名
      Ayaka Niimi, Chinatsu Kwakami, Fukuda Koji, Ryuzaburo Sugino
    • 学会等名
      SICE ANNUAL CONFERENCE 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 共創場原理をベースにした群集行動モデル構築のための画像解析2017

    • 著者名/発表者名
      岡田樹,福田耕治,杉野隆三郎,三宅修平
    • 学会等名
      平成29年計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Depthカメラによる水中移動体の3D軌跡計測2017

    • 著者名/発表者名
      内藤弘望,杉野隆三郎,福田耕治
    • 学会等名
      平成29年計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 小型水中遊泳ロボットの開発-重心移動機構とフレームの設計-2017

    • 著者名/発表者名
      中野由美子,伊丹伸,杉野隆三郎,福田耕治
    • 学会等名
      平成29年計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] Depthカメラを用いた水中物体の3D位置計測2016

    • 著者名/発表者名
      岩朝紘希,伊丹伸,福田耕治,杉野隆三郎
    • 学会等名
      平成28年計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 群移動ロボットに対応した魚群シミュレーション-並行遊泳の考慮-2016

    • 著者名/発表者名
      神田圭次郎,伊丹伸,福田耕治,杉野隆三郎
    • 学会等名
      平成28年計測自動制御学会四国支部学術講演会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-11-19
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] Development of Small Swimming Robot to Control Fish Schooling -Bio-mimic Design and Prototyping-2016

    • 著者名/発表者名
      Shota Onishi, Renya Kawakami, Fukuda Koji, Itami Shin, Ryuzaburo Sugino
    • 学会等名
      SICE ANNUALCONFERENCE 2016
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Numerical Simulationfor Desktop Swarm Robot System Using Pheromone Communication Algorithm2016

    • 著者名/発表者名
      Chinatsu Kawakami, Masataka Inouchi, Fukuda Koji, Ryuzaburo Sugino
    • 学会等名
      SICE ANNUALCONFERENCE 2016
    • 発表場所
      Tsukuba International Congress Center
    • 年月日
      2016-09-20
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 汎用レベルセットアルゴリズムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      坂本拓也,杉野隆三郎,福田耕治
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-09-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 魚群行動解析用boidアルゴリズムの開発2016

    • 著者名/発表者名
      辻亮佑,伊丹伸,福田耕治,大川大二郎,杉野隆三郎
    • 学会等名
      平成28年電気関係学会四国支部連合大会
    • 発表場所
      徳島大学
    • 年月日
      2016-09-17
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2021-02-19  

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