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生物の複合制御機構の解明とその工学的応用

研究課題

研究課題/領域番号 18360204
研究種目

基盤研究(B)

配分区分補助金
応募区分一般
研究分野 制御工学
研究機関独立行政法人理化学研究所

研究代表者

木村 英紀  独立行政法人理化学研究所, 理研BSI-トヨタ連携センター, 連携センター長 (10029514)

研究分担者 中山 学之  名古屋工業大学, 工学研究科, 非常勤研究員 (80332344)
田中 玲子  独立行政法人理化学研究所, 理研BSI-トヨタ連携センター・生体防御連携ユニット, 研究員 (50306875)
下田 真吾  独立行政法人理化学研究所, 理研BSI-トヨタ連携センター・自律行動制御連携ユニット, ユニットリーダー (20415186)
ヴォイタラ ティトゥス (WOJTARA Tytus)  独立行政法人理化学研究所, 理研BSI-トヨタ連携センター・身体性と意識連携ユニット, 研究員 (00415093)
研究期間 (年度) 2006 – 2008
研究課題ステータス 完了 (2008年度)
配分額 *注記
13,890千円 (直接経費: 12,000千円、間接経費: 1,890千円)
2008年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2007年度: 5,850千円 (直接経費: 4,500千円、間接経費: 1,350千円)
2006年度: 5,700千円 (直接経費: 5,700千円)
キーワード複合制御 / 生物制御 / 進化可能性 / 環境変動 / 制御生物学 / 制御工学 / 生体生命情報学 / モデル化 / 脳・神経 / 環境対応 / 自己組織 / 運動制御 / 遺伝子発現制御 / 転写制御 / オペロン
研究概要

研究成果の概要:生命のあらゆる場面で機能を発揮する制御は、生命現象の普遍的な発現の場と考えられるが、その役割、形態、構造は千差万別である。本研究では多様な生物制御の様相を「複合性」としてとらえ、生物全体に当てはまる普遍的な原理として確立した。

報告書

(4件)
  • 2008 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 研究成果

    (71件)

すべて 2009 2008 2007 2006 その他

すべて 雑誌論文 (48件) (うち査読あり 18件) 学会発表 (17件) 図書 (4件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] Human-Robot Collaboration in Precise positioning of a Three-Dimensional Objet2009

    • 著者名/発表者名
      Tytus Wojtara、Masafumi Uchihara、Hideyuki Murayama、Shingo Shimoda、Satoshi Sakai、Hideo Fujimoto、Hidenori Kimura
    • 雑誌名

      Automatica Vo.45, No.2

      ページ: 333-342

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 第13回:座談会「制御と生命科学」2008

    • 著者名/発表者名
      木村英紀 (5名中5番目)
    • 雑誌名

      計測と制御 Vol.47

      ページ: 237-247

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] A mathematical model of respiratory and biothermal dynamics in brain hypothermia treatment2008

    • 著者名/発表者名
      陸高華、木村英紀
    • 雑誌名

      IEEE Transactions on Biomedical Engineering Vol.55, No.4

      ページ: 1266-1278

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Mathematical classification of regulatory logics for compound environmental changes2008

    • 著者名/発表者名
      田中玲子・木村英紀
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology Vol.251, No.2

      ページ: 363-379

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural Computation Scheme of Compound Control: Tacit Learning for Bipedal Locomotion2008

    • 著者名/発表者名
      下田真吾・木村英紀
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration Vol.1, No.4

      ページ: 275-283

    • NAID

      10024291997

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Neural Computation Scheme of Compound Control : Tacit Learning for Bipedal Locomotion2008

    • 著者名/発表者名
      下田真吾, 木村英紀
    • 雑誌名

      SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration Vol. 1, No. 4

      ページ: 275-283

    • NAID

      10024291997

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Mathematical classification of regulatory logics for compound environmental changes2008

    • 著者名/発表者名
      田中玲子, 木村英紀
    • 雑誌名

      J. Theor. Biol. Vol. 251

      ページ: 363-379

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] A mathematical model of respiratory and biothermal dynamics in brain hypothermia treatment2008

    • 著者名/発表者名
      陸高華, 木村英紀
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Biomed. Eng. Vol. 55

      ページ: 1266-1278

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] 第13回:座談会「制御と生命科学」2008

    • 著者名/発表者名
      木村英紀
    • 雑誌名

      計測と制御 Vol. 47

      ページ: 237-247

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of propofol anaesthesia for intracranial decompression using brain hypothermia treatment2007

    • 著者名/発表者名
      陸高華、木村英紀
    • 雑誌名

      Theoretical Biology and Medical Modeling Vol.4, No.46

      ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] システム医療と制御理論2007

    • 著者名/発表者名
      陸高華、木村英紀
    • 雑誌名

      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2007講演論文集

      ページ: 227-230

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] グルコース・インスリン・グルカゴンの数学モデル2007

    • 著者名/発表者名
      陸高華、木村英紀
    • 雑誌名

      日本臨床生理学会雑誌第44回抄録号 Vol.37, No.5

      ページ: 52-52

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 複合制御に基づくネットワークの計算能力2007

    • 著者名/発表者名
      下田真吾、旭岳史、藤本英雄、木村英紀
    • 雑誌名

      第25回日本ロボット学会学術講演会予稿集CD-ROM 3N15-1-3N15-4

      ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 遅延力フィードバックを用いた腱駆動型ロボットの生体模倣型軌道追従従制御 Bio-mimetic Trajectory Tracking Control of Tendon driven Robot Using Delayed Force Feedback2007

    • 著者名/発表者名
      中山学之、山田篤史、藤本英雄、木村英紀
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 Vol.20, No.10

      ページ: 387-395

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three Elementary Logics for Compound Control2007

    • 著者名/発表者名
      田中玲子、木村英紀
    • 雑誌名

      Proceedings of SICE Annual Conference 2007

      ページ: 2730-2734

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Stochastic approach to molecular interactions and computational theory of metabolic and genetic regulations2007

    • 著者名/発表者名
      木村英紀、岡野浩行、田中玲子
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology Vol.248

      ページ: 590-607

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リレー解説《第7回》生理機能統合モデリングと医療制御2007

    • 著者名/発表者名
      陸高華、木村英紀
    • 雑誌名

      計測と制御 Vol.46, No.8

      ページ: 668-674

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 人間との協調を前提としたロボットメカニズム 平面物体の組み立て Robot-Human Cooperation Robot for Assembly of Large Flat Parts in Cooperation with Human2007

    • 著者名/発表者名
      ヴォイタラ・ティトゥス(7名中1番目)
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会2007 講演論文集 1A1-N09(1)-1A1-N09(4)

      ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 複合制御での制御を前提とした腰椎、頚椎機構の開発 Backbone and Neck Mechanism controlled by Compound Control2007

    • 著者名/発表者名
      下田真吾
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会2007 講演論文集 1P1-C11(1)-1P1-C11(4)

      ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 解説 遺伝子発現の複合制御モデルと計算理論2007

    • 著者名/発表者名
      田中玲子
    • 雑誌名

      計測と制御 Vol.46 No.3

      ページ: 163-169

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リレー解説生命科学と制御<第一回>生命科学にとって制御とは何か?-知の統合をめざして-2007

    • 著者名/発表者名
      木村英紀
    • 雑誌名

      計測と制御 Vol.46 No.2

      ページ: 141-148

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 複合制御での制御を前提とした腰椎,頚椎機構の開発Backbone and Neck Mechanism controlled by Compound Control2007

    • 著者名/発表者名
      下田 真吾
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会2007講演論文集

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] 人間との協調を前提としたロボットメカニズム 平面物体の組み立てRobot-Human Cooperation Robot for Assembly of Large Flat Parts in Cooperation with Human2007

    • 著者名/発表者名
      ヴォイタラ・ティトゥス
    • 雑誌名

      ロボティクス・メカトロニクス講演会2007講演論文集

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] リレー解説《第7回》生理機能統合モデリングと医療制御2007

    • 著者名/発表者名
      陸 高華
    • 雑誌名

      計測と制御, Vol46,No.8

      ページ: 668-674

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Stochastic approach to molecular interactions and computational theory of metabolic and genetic regulations2007

    • 著者名/発表者名
      木村 英紀
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology Vol.248

      ページ: 590-607

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Three Elementary Logics for Compound Control2007

    • 著者名/発表者名
      田中 玲子
    • 雑誌名

      Proceedings of SICE Annual Conference 2007

      ページ: 2730-2734

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遅延力フィードバックを用いた腱駆動型ロボットの生体摸倣型軌道追従制御Bio-mimetic Trajectory Tracking Control of Tendon driven Robot Using Delayed Force Feedback2007

    • 著者名/発表者名
      木村 英紀
    • 雑誌名

      システム制御情報学会論文誌 Vol20,No.10

      ページ: 387-395

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 複合制御に基づくネットワークの計算能力2007

    • 著者名/発表者名
      下田 真吾
    • 雑誌名

      第25回日本ロボット学会学術講演会予稿集 (CD-ROM)

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] グルコース・インスリン・グルカゴンの数学モデル2007

    • 著者名/発表者名
      陸 高華
    • 雑誌名

      日本臨床生理学会雑誌第44回抄録号 Vol.37

      ページ: 52-52

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] システム医療と制御理論2007

    • 著者名/発表者名
      陸 高華
    • 雑誌名

      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2007講演論文集

      ページ: 227-230

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [雑誌論文] Simulation of propofol anaesthesia for intracranial decompression using brain hypothermia treatment2007

    • 著者名/発表者名
      陸 高華
    • 雑誌名

      Theoretical Biology and Medical Modelling

      ページ: 1-12

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] リレー解説 生命科学と制御<第1回>生命科学にとって制御とは何か?-知の統合をめざして-2007

    • 著者名/発表者名
      木村 英紀
    • 雑誌名

      計測と制御 46.2

      ページ: 141-148

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 解説 遺伝子発現の複合制御モデルと計算理論2007

    • 著者名/発表者名
      田中玲子
    • 雑誌名

      計測と制御 46.3(in press)

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] スケールリッチ・ネットワークと複雑ネットワークの分類2006

    • 著者名/発表者名
      田中玲子
    • 雑誌名

      数理科学 No.518

      ページ: 48-53

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] 線形ロバスト制御を中心として2006

    • 著者名/発表者名
      木村英紀
    • 雑誌名

      システム/制御/情報 Vol.51 No.1

      ページ: 24-25

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [雑誌論文] Mathematical Description of Gene Regulatory Units2006

    • 著者名/発表者名
      田中玲子、岡野浩行、木村英紀
    • 雑誌名

      Biophysical Journal Vol.91

      ページ: 1235-1247

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 腱駆動型ヒューマノイドロボットの適応バランス制御2006

    • 著者名/発表者名
      中山学之、山田篤史、藤本英雄、木村英紀
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 Vol.42 No.11

      ページ: 1188-1197

    • NAID

      10018407867

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 反射とその適応的な抑制による腱駆動型ロボットの軌道追従制御2006

    • 著者名/発表者名
      中山学之、施興鋼、藤本英雄
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 Vol.24 No.5

      ページ: 654-662

    • NAID

      10018009541

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A PID Model of Human Balance Keeping2006

    • 著者名/発表者名
      木村英紀、江依法
    • 雑誌名

      IEEE Control Systems Magazine Vol.26, No.6

      ページ: 18-23

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A PID MOdel of Human Balance keeping2006

    • 著者名/発表者名
      H.Kimura
    • 雑誌名

      IEEE Control System Magazine 26.6

      ページ: 18-23

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 反射とその適応的な抑制による腱駆動型ロボットの軌道追従制御2006

    • 著者名/発表者名
      中山 学之
    • 雑誌名

      日本ロボット学会誌 24.5

      ページ: 654-662

    • NAID

      10018009541

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 腱駆動型ヒューマノイドロボットの適応バランス制御2006

    • 著者名/発表者名
      中山 学之
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集 42.1

      ページ: 1188-1197

    • NAID

      10018407867

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Mathematical Description of Gene Regulatory Units2006

    • 著者名/発表者名
      R.J.Tanaka
    • 雑誌名

      Biophysical Journal 91

      ページ: 1235-1247

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 線形ロバスト制御を中心として2006

    • 著者名/発表者名
      木村 英紀
    • 雑誌名

      システム/制御/情報 51.1

      ページ: 24-25

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] スケールリッチ・ネットワークと複雑ネットワークの分類2006

    • 著者名/発表者名
      田中玲子
    • 雑誌名

      数理科学 518

      ページ: 48-53

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] Bio-mimetic Approach to Tacit learning based on Compound Control

    • 著者名/発表者名
      下田真吾・木村英紀
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Systems, Man, and Cybernetics-Part B(in press)

      ページ: 0-0

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Bio-mimetic Approach to Tacit Learning based on Compound Control

    • 著者名/発表者名
      下田真吾, 木村英紀
    • 雑誌名

      IEEE Trans. Systems, Man, and Cybernetics-Part B

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [雑誌論文] Human-Robot Collaboration in Precise positioning of a Three-Dimensional Object

    • 著者名/発表者名
      ヴォイタラ, ティトゥス, 下田真吾, 木村英紀
    • 雑誌名

      Automatica (in press)

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A new Neural Computation Scheme of Unsupervised Learning with Applications to Robot Biped Locomotion2008

    • 著者名/発表者名
      木村英紀
    • 学会等名
      The 27^<th> Chinese Control Conference Plenary
    • 発表場所
      Kunming, Yunnan Province, China
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] A Control-Theoretic Approach to Model-Based medicine2008

    • 著者名/発表者名
      木村英紀
    • 学会等名
      17th IFAC WORLD CONGRESS Plenary
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] A Control-Theoretic Approach to Model-Based Medicine2008

    • 著者名/発表者名
      木村英紀
    • 学会等名
      17th IFAC WORLD CONGRESS Plenary
    • 発表場所
      Seoul, Korea
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] A New Neural Computation Scheme of Unsupervised Learning with Applications to Robot Biped Locomotion2008

    • 著者名/発表者名
      木村英紀
    • 学会等名
      The 27^<th> Chinese Control Conference Plenary
    • 発表場所
      Kunming, Yunnan Province, China
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [学会発表] システム医療と制御理論2007

    • 著者名/発表者名
      陸高華
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2007
    • 発表場所
      東京
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書 2007 実績報告書
  • [学会発表] グルコース・インスリン・グルカゴンの数学モデル2007

    • 著者名/発表者名
      陸高華
    • 学会等名
      第44回 日本臨床生理会
    • 発表場所
      大阪市
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Control and Life・・From Homeostasis to Allostasis2007

    • 著者名/発表者名
      木村英紀
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2007
    • 発表場所
      香川県 高松市
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Three Elementary Logics for Compound Control2007

    • 著者名/発表者名
      田中玲子
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2007
    • 発表場所
      香川県 高松市
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] Application of integrative thermodynamic-hemodynamic-pharmacokinetic model to propofol anesthesia for hypothermic decompression2007

    • 著者名/発表者名
      陸高華
    • 学会等名
      Seventh International Conference on Modeling in Medicine and Biology(BIOMED2007)
    • 発表場所
      Southampton, UK
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 人間との協調を前提としたロボットメカニズム 平面物体の組み立て Robot-Human Coorperation Robot for Assembly of Large Flat Parts in Cooperation with Human2007

    • 著者名/発表者名
      ヴォイタラ・ティトゥス
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2007
    • 発表場所
      秋田
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 複合制御での制御を前提とした腰椎, 頚椎機構の開発 Backbone and Neck Mechanism controlled by Compound Control2007

    • 著者名/発表者名
      下田真吾
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2007
    • 発表場所
      秋田
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [学会発表] 複合制御での制御を前提とした腰椎,頚椎機構の開発Backbone and Neck Mechanism controlled by Compound Control2007

    • 著者名/発表者名
      下田 真吾
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2007
    • 発表場所
      秋田
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] 人間との協調を前提としたロボットメカニズム平面物体の組み立てRobot-Human Cooperation Robot for Assembly of Large Flat Parts in Cooperation with Human2007

    • 著者名/発表者名
      ヴォイタラ・ティトゥス
    • 学会等名
      ロポティクス・メカトロニクス講演会2007
    • 発表場所
      秋田
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Application of integrative thermodynamic-hemodynamic-pharmacokinetic model to propofol anesthesia for hypothermic decompression2007

    • 著者名/発表者名
      陸 高華
    • 学会等名
      Seventh International Conference on Modeling in Medicine and Biology(BIOMED2007)
    • 発表場所
      Southampton,UK
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Three Elementary Logics for Compound Control2007

    • 著者名/発表者名
      田中 玲子
    • 学会等名
      SICE Annual Conference2007
    • 発表場所
      香川県 高松市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] Control and Life-From Homeostasis to Allostasis2007

    • 著者名/発表者名
      木村 英紀
    • 学会等名
      SICE Annual Conference 2007
    • 発表場所
      香川県 高松市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] グルコース・インスリン・グルカゴンの数学モデル2007

    • 著者名/発表者名
      陸 高華
    • 学会等名
      第44回 日本臨床生理学会
    • 発表場所
      大阪市
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Towards a Common Principle of Biological Control2008

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Kimura
    • 総ページ数
      49
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] Towards a Common Principle of Biological Control2008

    • 著者名/発表者名
      Hidenori Kimura
    • 総ページ数
      49
    • 関連する報告書
      2008 実績報告書
  • [図書] フリーエ-ラプラス解析2007

    • 著者名/発表者名
      木村英紀
    • 総ページ数
      110
    • 出版者
      岩波書店
    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [図書] フーリエ-ラプラス解析2007

    • 著者名/発表者名
      木村 英紀
    • 総ページ数
      110
    • 出版者
      岩波書店
    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [備考] ホームページ等

    • URL

      http://www.bmc.riken.jp/

    • 関連する報告書
      2008 研究成果報告書
  • [備考]

    • URL

      http://btcc.brain.riken.jp/

    • 関連する報告書
      2008 実績報告書

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公開日: 2006-04-01   更新日: 2016-04-21  

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