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社会的ジレンマの変動に対応するクラウド型オンライン実験とエージェントモデルの融合

研究課題

研究課題/領域番号 19K04903
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
審査区分 小区分25010:社会システム工学関連
研究機関静岡大学

研究代表者

一ノ瀬 元喜  静岡大学, 工学部, 准教授 (70550276)

研究分担者 佐山 弘樹  早稲田大学, 商学学術院, 教授(任期付) (30345425)
伊東 啓  長崎大学, 熱帯医学研究所, 助教 (80780692)
研究期間 (年度) 2019-04-01 – 2022-03-31
研究課題ステータス 完了 (2021年度)
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)
2021年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2020年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2019年度: 1,950千円 (直接経費: 1,500千円、間接経費: 450千円)
キーワード社会的ジレンマ / 囚人のジレンマゲーム / ゼロ行列式戦略 / 避難群衆 / オンライン実験 / エージェントベースモデル / セルオートマトン / クラウドソーシング / ネットワーク科学
研究開始時の研究の概要

環境問題や違法駐車など自分一人くらいは社会のルールを破っても良いだろうという個人の利己的心理が集団全体を悪い方向に導く社会的ジレンマは現代社会の問題である.従来は行動実験と数理モデルの二つのアプローチから,ネットワーク構造のジレンマ解決有効性について検証されてきた.しかし,これらの手法単独では時間的に変動する人間関係で生じる社会的ジレンマへの対応が難しい.本研究では,オンライン実験により動的ジレンマ状況のデータを収集し,ビッグデータ分析を行う.これを進化ゲームとしてモデル化し,計算機シミュレーションに拡張する.これにより,動的ジレンマを解決に導く頑健な人間関係のネットワーク構造を明らかにする.

研究成果の概要

本研究では動的な社会ジレンマに対して以下の成果を得た.まず近年発見されたゼロ行列式戦略において,「ゲームが途中で終わってしまうかもしれない可能性」(割引因子)や「相手のとった行動に対する観測誤差」(観測エラー)を考慮してもゼロ行列式戦略が存在することを明らかにした.次に,群衆避難という動的な社会的ジレンマに対して,エージェントの回転行動が避難時間を早めることを明らかにした.最後に,レヴィ飛行とよばれる特殊な移動をしながら動的な社会的ジレンマゲームを行うシミュレーションにおいて,人が移動しながら良好な関係性を築くことが協力社会の実現につながる可能性を示した.

研究成果の学術的意義や社会的意義

環境問題など,自分一人くらいは社会のルールを破っても良いだろうという個人の利己的心理が集団全体を悪い方向に導く社会的ジレンマは実際の人間関係では時間的に変動し,ジレンマ解決が難しくなるが,従来のアプローチではこれに対応できていなかった.本研究では,この動的ジレンマに対応することに成功した.したがって,複雑な人間関係からなる現代社会において,人の移動などによって組織やコミュニティなどの構成要員が時間的に入れ替わっても,これに対応し協力社会を維持する仕組みの構築が可能となる.さらには,大規模災害時の群衆避難やパンデミック時の隔離による感染制御に有効なグループ構成方法に応用することも可能である.

報告書

(4件)
  • 2021 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2020 実施状況報告書
  • 2019 実施状況報告書
  • 研究成果

    (38件)

すべて 2022 2021 2020 2019 その他

すべて 国際共同研究 (3件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 1件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (25件) (うち国際学会 7件、 招待講演 1件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Binghamton University(米国)

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [国際共同研究] Binghamton University(米国)

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [国際共同研究] Binghamton University(米国)

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [雑誌論文] Microbial mutualism promoting the coexistence of competing species: Double-layer model for two competing hosts and one microbial species2022

    • 著者名/発表者名
      Yokoi Hiroki、Takeuchi Yasuhiro、Ichinose Genki、Kitade Osamu、Tainaka Kei-ichi
    • 雑誌名

      Biosystems

      巻: 211 ページ: 104589-104589

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2021.104589

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Conditions for the existence of zero-determinant strategies under observation errors in repeated games2021

    • 著者名/発表者名
      Azumi Mamiya, Daiki Miyagawa, and Genki Ichinose
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 526 ページ: 110810-110810

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2021.110810

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Robustness of football passing networks against continuous node and link removals2021

    • 著者名/発表者名
      Genki Ichinose, Tomohiro Tsuchiya, and Shunsuke Watanabe
    • 雑誌名

      Chaos, Solitons & Fractals

      巻: 147 ページ: 110973-110973

    • DOI

      10.1016/j.chaos.2021.110973

    • NAID

      120007098576

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Diffusively-coupled rock-paper-scissors game with mutation in scale-free hierarchical networks2020

    • 著者名/発表者名
      Takashi Nagatani and Genki Ichinose
    • 雑誌名

      Complexity

      巻: 2020 ページ: 6976328-6976328

    • DOI

      10.1155/2020/6976328

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Zero-determinant strategies under observation errors in repeated games2020

    • 著者名/発表者名
      Azumi Mamiya and Genki Ichinose
    • 雑誌名

      Physical Review E

      巻: 102 号: 3 ページ: 032115-032115

    • DOI

      10.1103/physreve.102.032115

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Winning by hiding behind others: An analysis of speed skating data2020

    • 著者名/発表者名
      Genki Ichinose, Daiki Miyagawa, Junji Ito, Naoki Masuda
    • 雑誌名

      PLoS ONE

      巻: 15 号: 8 ページ: e0237470-e0237470

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0237470

    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Cellular automaton model with turning behavior in crowd evacuation2020

    • 著者名/発表者名
      Miyagawa Daiki、Ichinose Genki
    • 雑誌名

      Physica A: Statistical Mechanics and its Applications

      巻: 549 ページ: 124376-124376

    • DOI

      10.1016/j.physa.2020.124376

    • NAID

      120006862770

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Strategies that enforce linear payoff relationships under observation errors in Repeated Prisoner’s Dilemma game2019

    • 著者名/発表者名
      Mamiya Azumi、Ichinose Genki
    • 雑誌名

      Journal of Theoretical Biology

      巻: 477 ページ: 63-76

    • DOI

      10.1016/j.jtbi.2019.06.009

    • NAID

      120006713030

    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] 繰り返し囚人のジレンマゲームにおけるゼロ行列式戦略に対する適応経路2022

    • 著者名/発表者名
      宮川大樹, 間宮安曇, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第7回数理生物学交流発表会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ゼロ行列式戦略とその拡張2022

    • 著者名/発表者名
      一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      ゲーム理論ワークショップ2022
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 媒介中心性を用いた道路ネットワークの堅牢性評価2022

    • 著者名/発表者名
      高橋良武, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第84回情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 年齢層を考慮したCOVID-19の感染症流行シミュレーション - 若者・高齢者それぞれの自粛による感染抑制効果の違い -2022

    • 著者名/発表者名
      南澤優希, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第84回情報処理学会全国大会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 媒介中心性を用いた道路ネットワークの堅牢性評価2021

    • 著者名/発表者名
      高橋良武, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      ネットワーク科学研究会2021
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] ソーシャルフォースモデルを用いた避難シミュレーションにおける事前出口把握及び誘導の効果2021

    • 著者名/発表者名
      杉山裕, 宮川大樹, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第27回交通流と自己駆動粒子系のシンポジウム論文集
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] 割引因子付き繰り返し囚人のジレンマゲームにおいて傾きが正のZD戦略は適応的プレイヤーを協力へ導く2021

    • 著者名/発表者名
      宮川大樹, 間宮安曇, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      2021年度日本数理生物学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Mapperネットワークに基づくバスケットボールプレイヤーの分類2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊駿介, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第35回人工知能学会全国大会論文集
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書
  • [学会発表] Robustness of football passing networks against cascading failure2021

    • 著者名/発表者名
      Daiki Miyagawa, Koki Okamoto, and Genki Ichinose
    • 学会等名
      NERCCS 2021: Fourth Northeast Regional Conference on Complex Systems
    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Hawkes過程による連鎖的なゲーム実施を導入した空間囚人のジレンマゲーム2021

    • 著者名/発表者名
      宮川大樹, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第6回数理生物学交流発表会,
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] 観測エラー付き繰り返し囚人のジレンマゲームにおけるゼロ行列式戦略2021

    • 著者名/発表者名
      間宮安曇, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第6回数理生物学交流発表会
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Hawkes過程による連鎖的なゲーム実施を導入した空間囚人のジレンマゲーム2021

    • 著者名/発表者名
      宮川大樹, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第16回ネットワーク生態学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Mapperネットワークに基づくバスケットボールプレイヤーの分類2021

    • 著者名/発表者名
      渡邊駿介, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第16回ネットワーク生態学シンポジウム
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] How Levy Flights triggered by presence of defectors affect evolution of cooperation in spatial games2020

    • 著者名/発表者名
      Daiki Miyagawa, Genki Ichinose, Erika Chiba, and Hiroki Sayama
    • 学会等名
      2020 Conference on Artificial Life (ALIFE 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Zero-determinant strategies under observation errors2020

    • 著者名/発表者名
      Azumi Mamiya and Genki Ichinose
    • 学会等名
      2020 Conference on Artificial Life (ALIFE 2020)
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 連鎖的崩壊に対するサッカーパスネットワークの耐性2020

    • 著者名/発表者名
      岡本光輝, 宮川大樹, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第10回スポーツデータ解析コンペティション
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] パスネットワークに基づくサッカーのモード分類,2020

    • 著者名/発表者名
      土屋智央, 宮川大樹, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第10回スポーツデータ解析コンペティション
    • 関連する報告書
      2020 実施状況報告書
  • [学会発表] Sensitivity and Levy flights in spatial cooperation2020

    • 著者名/発表者名
      Genki Ichinose and Hiroki Sayama
    • 学会等名
      NetSci-X 2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 裏切りに対する鋭敏性によって生じるレヴィ飛行が協力進化に与える影響2020

    • 著者名/発表者名
      一ノ瀬元喜, 千葉衿香, 佐山弘樹
    • 学会等名
      ゲーム理論ワークショップ2020
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Zero-determinant strategies and their relation to agent-based modelling2019

    • 著者名/発表者名
      Genki Ichinose
    • 学会等名
      2019 International Workshop on Agent-Based Modelling of Human Behaviour (ABMHuB)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Only two types of strategies enforce linear payoff relationships under observation errors in Repeated Prisoner's Dilemma Games2019

    • 著者名/発表者名
      Azumi Mamiya and Genki Ichinose
    • 学会等名
      2019 Conference on Artificial Life (ALIFE 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 体の回転行動を考慮した群衆避難のセルオートマトンモデル2019

    • 著者名/発表者名
      宮川大樹, 一ノ瀬元喜, 長谷隆
    • 学会等名
      FIT 2019 第18回情報科学技術フォーラム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] 観測エラー付き繰り返し囚人のジレンマゲームにおけるゼロ行列式戦略2019

    • 著者名/発表者名
      間宮安曇, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      2019年度日本数理生物学会年会
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [学会発表] Only two types of strategies enforce linear payoff relationships under observation errors in repeated Prisoner's dilemma games2019

    • 著者名/発表者名
      Azumi Mamiya and Genki Ichinose
    • 学会等名
      Conference on Complex Systems 2019 (CCS 2019)
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 体の回転行動を考慮した群衆避難のセルオートマトンモデル2019

    • 著者名/発表者名
      宮川大樹, 一ノ瀬元喜
    • 学会等名
      第25回交通流と自己駆動粒子系のシンポジウム
    • 関連する報告書
      2019 実施状況報告書
  • [備考] 静岡大学工学部数理システム工学科一ノ瀬研究室ホームページ

    • URL

      https://wwp.shizuoka.ac.jp/ichinose/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書
  • [備考] 静岡大学工学部数理システム工学科一ノ瀬元喜(個人ページ)

    • URL

      https://sites.google.com/site/igenki/

    • 関連する報告書
      2021 実績報告書 2020 実施状況報告書 2019 実施状況報告書

URL: 

公開日: 2019-04-18   更新日: 2023-01-30  

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