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シオマネキのナビゲーション:視覚と経路統合の相互作用とその社会的行動との共進化

研究課題

研究課題/領域番号 18K18348
研究種目

若手研究

配分区分基金
審査区分 小区分90030:認知科学関連
研究機関東京大学

研究代表者

村上 久  東京大学, 先端科学技術研究センター, 特任助教 (20755467)

研究期間 (年度) 2018-04-01 – 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)
2019年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2018年度: 2,080千円 (直接経費: 1,600千円、間接経費: 480千円)
キーワードシオマネキ / 空間認知 / ナビゲーション / マルチモーダル情報処理 / 視覚 / 経路統合 / 逃避行動 / 比較認知 / 社会性 / マルチモダリティ / 共進化
研究成果の概要

動物の空間認知における多感覚相互作用モデルとして、競合する各感覚情報の信頼度の重み付けが注目されている。しかし多くの動物の生活では時間的制約があり、その中で情報間に齟齬がある場合、経験的な重み付けは困難ではないか。本研究では、シオマネキというカニの逃避行動を研究対象とし、通常一致する巣穴の記憶情報と視覚の間に齟齬を提示する実験を行なった。結果として、提案したモデル(記憶に従いながら、視覚情報を絶えず探索・評価し、帰巣終盤でのみ利用)が従来仮説よりも支持された。この結果は、動物が想定外な状況にあるとき、経験的裏打ちを待たず、行為の最中にリアルタイムで情報を探索し意思決定することを示唆する。

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究では、動物が想定外な状況(ここでは迅速な意思決定が必要で、かつ通常一致している感覚情報間に矛盾がある状況)にあるとき、各情報の信頼度の蓄積を待つことなく、特定の感覚情報から規定する運動プランに沿ながら、環境から与えられる不意の変化に即時対応し、運動をシフト可能な適応的戦略を取ることが示唆された。この意味で、本研究はスポーツなどにおける習慣的な素早い一連の身体動作において、いかに環境変化に対応した突然の運動遷移が可能かという議論に比較認知的モデルを与える。さらに将来的には、視覚により外乱を補う能力が、経路統合を主に実行する能力の中に埋め込まれた自律運動ロボットのデザインへの応用が見込める。

報告書

(3件)
  • 2019 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2018 実施状況報告書
  • 研究成果

    (19件)

すべて 2020 2019 2018

すべて 雑誌論文 (9件) (うち国際共著 1件、 査読あり 9件、 オープンアクセス 6件) 学会発表 (8件) (うち国際学会 1件、 招待講演 1件) 図書 (2件)

  • [雑誌論文] 普遍的臨界性によって実現される頑健な群れ2020

    • 著者名/発表者名
      郡司 ペギオ幸夫、村上 久
    • 雑誌名

      計測と制御

      巻: 59 号: 2 ページ: 111-118

    • DOI

      10.11499/sicejl.59.111

    • NAID

      130007799579

    • ISSN
      0453-4662, 1883-8170
    • 年月日
      2020-02-10
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Finding continuity and discontinuity in fish schools via integrated information theory.2020

    • 著者名/発表者名
      Takayuki Niizato, Kotaro Sakamoto, Yoh-ichi Mototake, Hisashi Murakami, Takenori Tomaru, Tomotaro Hoshika, Toshiki Fukushima
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 15 号: 2 ページ: 1-29

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0229573

    • NAID

      120007159527

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Efficiently informing crowds ? Experiments and simulations on route choice and decision making in pedestrian crowds with wheelchair users2020

    • 著者名/発表者名
      Feliciani Claudio、Murakami Hisashi、Shimura Kenichiro、Nishinari Katsuhiro
    • 雑誌名

      Transportation Research Part C: Emerging Technologies

      巻: 114 ページ: 484-503

    • DOI

      10.1016/j.trc.2020.02.019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Propagating wave based on transition of interaction within animal group2019

    • 著者名/発表者名
      Sonoda K, Murakami H, Niizato T, Tomaru T, Nishiyama Y, Gunji YP
    • 雑誌名

      Bio Systems

      巻: 185 ページ: 104019-104019

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2019.104019

    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Levy walk process in self-organization of pedestrian crowds2019

    • 著者名/発表者名
      Murakami Hisashi、Feliciani Claudio、Nishinari Katsuhiro
    • 雑誌名

      Journal of The Royal Society Interface

      巻: 16 号: 153 ページ: 20180939-20180939

    • DOI

      10.1098/rsif.2018.0939

    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Exclusive shift from path integration to visual cues during the rapid escape run of fiddler crabs2018

    • 著者名/発表者名
      Murakami H, Tomaru T and Gunji YP
    • 雑誌名

      Animal Bsehaviour

      巻: 144 ページ: 147-152

    • DOI

      10.1016/j.anbehav.2018.08.012

    • 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] A universal function for capacity of bidirectional pedestrian streams: Filling the gaps in the literature2018

    • 著者名/発表者名
      Feliciani Claudio、Murakami Hisashi、Nishinari Katsuhiro
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 12 ページ: e0208496-e0208496

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0208496

    • 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] Inverse Bayesian inference in swarming behavior of soldier crabs2018

    • 著者名/発表者名
      Gunji YP, Murakami H, Tomaru T and Vasios V
    • 雑誌名

      Philosophical Transaction of the Royal Society A

      巻: 376 号: 2135 ページ: 20170370-20170370

    • DOI

      10.1098/rsta.2017.0370

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Entangled time in flocking: Multi-time-scale interaction reveals emergence of inherent noise2018

    • 著者名/発表者名
      Niizato Takayuki、Murakami Hisashi
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 13 号: 4 ページ: e0195988-e0195988

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0195988

    • 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
  • [学会発表] 探索と搾取のトレードオフを解消するミナミコメツキガニの群れ2019

    • 著者名/発表者名
      村上 久・クラウディオ フェリシャーニ・西山 雄大
    • 学会等名
      第38回日本動物行動学会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] Self-organization of human crowds and animal groups driven by inherent noise2019

    • 著者名/発表者名
      H Murakami
    • 学会等名
      ACML2019 workshop on Machine Learning for Trajectory, Activity, and Behavior
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 人混みを縫って歩く:歩行者流の自己組織化における探索的振る舞い2019

    • 著者名/発表者名
      村上久、クラウディオ フェリシアーニ、西成活裕
    • 学会等名
      IEICE非線形問題研究会
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [学会発表] シオマネキは如何にして環境変化の中で巣穴へと逃走するか2018

    • 著者名/発表者名
      村上久・都丸武宜・郡司ペギオ幸夫
    • 学会等名
      日本動物行動学会第37回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] 色の好みは自発的行為に対する運動主体感に影響するか?2018

    • 著者名/発表者名
      村上久・井澤玲・西山雄大・秋吉政則
    • 学会等名
      日本認知科学会第35回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ミナミコメツキガニの逃避行動を無効化する2018

    • 著者名/発表者名
      西山雄大・階戸健太・右田正夫・村上久
    • 学会等名
      日本動物行動学会第37回大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] ミナミコメツキガニは単純移動ロボットを仲間とみなすのか2018

    • 著者名/発表者名
      川井 健志, 樋口 礼人, 西山 雄大, 村上 久, 郡司 ペギオ 幸夫
    • 学会等名
      第62回システム制御情報学会研究発表講演会 (SCI’18)
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [学会発表] カニロボットによる群れ実験2018

    • 著者名/発表者名
      川井 健志, 樋口 礼人, 西山 雄大, 村上 久, 郡司 ペギオ 幸夫
    • 学会等名
      共創学会第2回年次大会
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書
  • [図書] 複雑系としての経済・社会 第 4 章(「動物の群れにおける自由と社会」郡司 ペギオ幸夫, 村上 久, 都丸 武宜)2019

    • 著者名/発表者名
      早稲田大学複雑系高等学術研究所
    • 総ページ数
      156
    • 出版者
      共立出版
    • ISBN
      9784320034471
    • 関連する報告書
      2019 実績報告書
  • [図書] From Parallel to Emergent Computing (Chapter 10:Toward a Crab-Driven Cellular Automaton)2019

    • 著者名/発表者名
      Y Nishiyama, M Migita, K Kaito, H Murakami
    • 総ページ数
      18
    • 出版者
      CRC Press
    • ISBN
      1138054011
    • 関連する報告書
      2018 実施状況報告書

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公開日: 2018-04-23   更新日: 2021-02-19  

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