| 研究課題/領域番号 |
16K17638
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| 研究種目 |
若手研究(B)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 研究分野 |
数学基礎・応用数学
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| 研究機関 | 国立研究開発法人理化学研究所 (2018-2020)
東北大学 (2016-2017) |
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研究代表者 |
大林 一平 国立研究開発法人理化学研究所, 革新知能統合研究センター, 研究員 (30583455)
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| 研究期間 (年度) |
2016-04-01 – 2021-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2020年度)
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| 配分額 *注記 |
3,640千円 (直接経費: 2,800千円、間接経費: 840千円)
2019年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
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| キーワード | 力学系 / 二足歩行 / 数理モデル / 計算トポロジー / 応用数学 / 吸引領域 / ハイブリッド力学系 |
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| 研究成果の概要 |
二足歩行の数理モデルの研究を行い，2つの論文を出版した．これらの結果はともに単純なコンパス型と呼ばれる受動歩行(坂を駆動力替わりにした歩行運動)モデルを解析した結果である．このモデルは単純であるが「倒立振子構造による歩行の実現」という歩行の基本メカニズムを含み，歩行の力学的な理解に重要なモデルである．数学の力学系理論を用い，歩行の安定性に深く関係した吸引領域と呼ばれる構造の形成メカニズムを明らかにした．計算トポロジーについてはパーシステントホモロジーのより便利な活用法に関する研究を行った．パーシステントホモロジーはデータの形の定量化を位相幾何という数学を応用して行うものである．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
二足歩行の安定性を理解することは理論的な興味関心にとどまらない．二足歩行ロボットを転倒させずに歩き続けさせるための理論的基盤となる．またヒトの二足歩行への展開としては怪我や病気で歩行に困難が生じた人々への支援などへの応用も期待される．本研究成果がそういった応用に直接つながるもではないが，より現実的な歩行モデルの解析やヒトやロボットから得られたデータの解析に本研究の成果が有効に活用できることができればロボット設計などの実利的な方向にもつながっていくことが期待される．
計算トポロジーの結果はデータ解析の新たなツールとして有用であると期待される．
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