| 研究課題/領域番号 |
18K04208
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分21040:制御およびシステム工学関連
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| 研究機関 | 大分大学 |
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研究代表者 |
末光 治雄 大分大学, 理工学部, 客員研究員 (50162839)
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| 研究分担者 |
小西 忠司 大分大学, 減災・復興デザイン教育研究センター, 客員教授 (00225468)
星野 修 茨城大学, 理工学研究科(工学野), 教授 (00303016)
松尾 孝美 大分大学, 理工学部, 教授 (90181700)
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| 研究期間 (年度) |
2018-04-01 – 2022-03-31
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| 研究課題ステータス |
完了 (2021年度)
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| 配分額 *注記 |
4,420千円 (直接経費: 3,400千円、間接経費: 1,020千円)
2020年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2019年度: 2,600千円 (直接経費: 2,000千円、間接経費: 600千円)
2018年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
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| キーワード | CAM plants / circadian rhythms / real-time optimization / momentum method / CAM植物 / 概日リズム / 信号分離 / 適応微分推定器 / 多変数最適化 / CAM光合成 / リアルタイム最適化手法 / 最適化手法 / ショ糖ホメオスタシス / 光合成 / マルチカーネル線形予測モデル / CAM型光合成 / 細胞振動子 |
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| 研究成果の概要 |
本研究では，数理モデルベースの実用的計測法として，比較的リアルタイム測定の容易な植物全体の二酸化炭素取り込み量を計測値とし，このデータは単一細胞の時間遅れ信号の線形和として植物全体の二酸化炭素取り込み量が合成されるという数理モデルから各細胞の状態を推定するソフトセンサ手法を提案する．このため，提案した数理モデルを，単一細胞振動子をカーネルとした周期カーネルモデルと見なし，植物全体の二酸化炭素取り込み量から単一細胞の二酸化炭素取り込み量への信号分離法をシステム同定法から提案した．この手法の有効性の検証のため，二酸化炭素取り込み量を測定する実験システムを構築し，最適化器による推定性能を検証した．
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| 研究成果の学術的意義や社会的意義 |
CAM植物とよばれる植物は乾燥環境に適応した光合成機構を備えるため,これらの制御法の確立により砂漠の緑化や食料生産の最大化，二酸化炭素削減効果,植物工場の実現などが期待されている.本研究ではCAM植物制御に必要な,植物の外気からのCO2取り込み量に関して,その信号分離問題と精密な計測のための植物実験装置の構築した．さらに，細胞同期の状態を検証するために，データ駆動型最適化器を提案した．
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