機械的な競争モデルの構成とその応用

• 研究課題/領域番号: 21560231
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 機械力学・制御
• 研究機関: 宇都宮大学
• 研究代表者: 吉田 勝俊 宇都宮大学, 大学院・工学研究科, 准教授 (20282379)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• 研究課題ステータス: 完了 (2011年度)
• 配分額: 4,940千円 (直接経費: 3,800千円、間接経費: 1,140千円); 2011年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円); 2010年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円); 2009年度: 3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
• キーワード: むだ時間 / ヒューマンダイナミクス / 確率過程 / 運動力学 / 非線形力学

研究概要

一対のヒトの競争的なバランス運動を表す最単純モデルとして,結合倒立振子モデルを提案した.可到達集合のフラクタル解析により,初期姿勢から最終姿勢への対応が不確定となる条件を明らかにした.また,このモデルを介して2名が平衡を維持する実験を行い,被験者が創発するバランス戦略の特徴を測定した.制御性能が同等の被験者を提案モデルを介して結合すると,追従性が非対称化する現象などを明らかにした.

研究成果

• [雑誌論文] Toward Stochastic Explanation of Neutrally Stable Delayed Feedback Model of Human Balance Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Yoshida and Atsushi Higeta
  • 雑誌名: International Journal of Innovative Computing, Information and Control 巻: Vol.8, No.3(B) ページ: 2249-2259
  • NAID: 130007377401
  • 査読あり
• [雑誌論文] 結合倒立振子の協調コントロールタスクにおける感性評価 (2012)
  • 著者名/発表者名: 日下田淳・吉田勝俊・渡辺信一・中塚亜樹
  • 雑誌名: 日本感性工学会論文誌 巻: 11巻,2号 ページ: 309-314
  • NAID: 130002148588
  • 査読あり
• [雑誌論文] Toward Stochastic Explanation of Neutrally Stable Delayed Feedback Model of Human Balance Control (2012)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Yoshida, Atsushi Higeta
  • 雑誌名: International Journal of Innovative Computing, Information and Control 巻: Vol.8, No.3 ページ: 2249-2259
  • NAID: 130007377401
  • 査読あり
• [雑誌論文] 競合と協調を表す四節リンク機構の試作 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日下田淳, 羽金拓也, 橋本拓実, 吉田勝俊
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: 77-776 ページ: 1331-1341
  • NAID: 130000873578
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Mechanical Coupling on the Dynamics of Balancing Tasks (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Yoshida, Atsushi Higeta and Shinichi Watanabe
  • 雑誌名: International Journal of Innovative Computing, Information and Control 巻: Vol.7, No.4 ページ: 1661-1674
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非線形力学系の平衡点を切換える手動作に関する基礎的研究(ヒトによる切換戦略の創発) (2011)
  • 著者名/発表者名: 日下田淳・大高勇樹・吉田勝俊
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: 77巻,784号 ページ: 4555-4566
  • NAID: 130004604759
  • 査読あり
• [雑誌論文] Effects of Mechanical Coupling on the Dynamics of Balancing Tasks, In ternational Journal of Innovative Computing (2011)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Yoshida, Atsushi Higeta, Shinichi Watanabe
  • 雑誌名: International Journal of Innovative Computing, In formation and Control 巻: 7 ページ: 1661-1674
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fractal Dependence on Initial Conditions of Coupled Inverted Pendula Model of Competition and Cooperation (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Yoshida
  • 雑誌名: Journal of System Design and Dynamics 巻: Vol.3, No.6 ページ: 966-974
  • NAID: 130000150751
  • 査読あり
• [雑誌論文] 競合と協調の結合倒立振子モデルについて(フラクタル的な初期値依存性) (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田勝俊
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: 75-753 ページ: 1311-1316
  • 査読あり
• [雑誌論文] Fractal Dependence on Initial Conditions of Coupled Inverted Pendula Model of Competition and Cooperation (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Yoshida
  • 雑誌名: Journal of System Design and Dynamics 3 ページ: 966-974
  • NAID: 130000150751
  • 査読あり
• [雑誌論文] Bifurcation Analysis of Noise-induced Synchronization (2009)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Yoshida, Yusuke Nishizawa
  • 雑誌名: International Journal of Innovative Computing, In formation and Control 5 ページ: 2809-2818
  • NAID: 130007377158
  • 査読あり
• [雑誌論文] 競合と協調の結合振子モデルについて(フラクタル的な初期値依存性) (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田勝俊
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集(C編) 75 ページ: 1311-1316
  • 査読あり
• [雑誌論文] 結合倒立振子の協調コントロールタスクにおける感性評価
  • 著者名/発表者名: 日下田淳, 吉田勝俊, 渡辺信一, 中塚亜樹
  • 雑誌名: 日本感性工学会論文誌 巻: 11-2 ページ: 309-314
  • NAID: 130002148588
  • 査読あり
• [雑誌論文] 非線形力学系の平衡点を切換える手動作に関する基礎的研究(ヒトによる切換戦略の創発)
  • 著者名/発表者名: 日下田淳, 大高勇樹, 吉田勝俊
  • 雑誌名: 日本機械学会論文集C編 巻: 77-784 ページ: 4555-4566
  • NAID: 130004604759
  • 査読あり
• [学会発表] ヒトが創発するバランス運動のパラメトリック同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本茂樹, 吉田勝俊, 日下田敦
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会
  • 発表場所: 帝京大学 宇都宮キャンパス
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] 競合的タスクにおける可到達集合と感性の関係について (2011)
  • 著者名/発表者名: 柳将道, 吉田勝俊, 日下田敦
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会
  • 発表場所: 帝京大学 宇都宮キャンパス
  • 年月日: 2011-09-16
• [学会発表] ヒトの反射運動を検査情報とする非言語的性格検査法の構築に向けて (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田勝俊, 村上雄将, 日下田淳, 渡辺信一
  • 学会等名: 第13回日本感性工学会大会予稿集
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2011-09-04
• [学会発表] 結合倒立振子の協調コントロールタスクにおける感性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日下田淳, 吉田勝俊, 渡邊信一
  • 学会等名: 第13回日本感性工学会大会予稿集
  • 発表場所: 工学院大学
  • 年月日: 2011-09-04
• [学会発表] ヒトの平衡維持における最小安定性の確率論的解明に向けて (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田勝俊
  • 学会等名: 第60回理論応用力学講演会
  • 発表場所: 東京工業大学
  • 年月日: 2011-03-10
• [学会発表] Psychological Measurement of Coupled Human Balancing Tasks (2011)
  • 著者名/発表者名: Atsushi Higeta, Katsutoshi Yoshida, Shinichi Watanabe and Aki Nakatsuka
  • 学会等名: Abstracts of the 2011 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
  • 発表場所: Kyoto
• [学会発表] フェイント戦略を含む対戦的制御アルゴリズムに関する研究 (2011)
  • 著者名/発表者名: 小池宏侑,吉田勝俊,日下田敦
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会論文集
• [学会発表] 競合的タスクにおける可到達集合と感性の関係について (2011)
  • 著者名/発表者名: 柳将道,吉田勝俊,日下田敦
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会論文集
• [学会発表] ヒトの協調バランス運動における官能量と物理量の関係 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日下田敦,吉田勝俊,中塚亜樹
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会論文集
• [学会発表] ヒトが創発するバランス運動のパラメトリック同定 (2011)
  • 著者名/発表者名: 松本茂樹,吉田勝俊,日下田敦
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会論文集
• [学会発表] 結合倒立振子の協調コントロールタスクにおける感性評価 (2011)
  • 著者名/発表者名: 日下田淳,吉田勝俊,渡邊信一
  • 学会等名: 第13回日本感性工学会大会予稿集
• [学会発表] ヒトの反射運動を検査情報とする非言語的性格検査法の構築に向けて (2011)
  • 著者名/発表者名: 吉田勝俊,村上雄将,日下田淳,渡辺信一
  • 学会等名: 第13回日本感性工学会大会予稿集
• [学会発表] Toward Stochastic Explanation of Neutrally Stable Delayed Feedback Model of Human Balance Control (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Yoshida
  • 学会等名: 39th International Symposium on Stochastic System Theory and its Applications
  • 発表場所: 岡山理科大学
  • 年月日: 2010-11-27
• [学会発表] ヒトの平衡維持における最小安定性の確率論的解明に向けて (2010)
  • 著者名/発表者名: 吉田勝俊,日下田淳
  • 学会等名: 第60回理論応用力学講演会論文集
• [学会発表] 非線形力学系の平衡点を切換える手動作に関する基礎的研究(ヒトによる切換戦略の創発) (2010)
  • 著者名/発表者名: 日下田淳,吉田勝俊
  • 学会等名: 第60回理論応用力学講演会論文集
• [学会発表] Toward Stochastic Explanation of Neutrally Stable Delayed Feedback Model of Human Balance Control (2010)
  • 著者名/発表者名: Katsutoshi Yoshida
  • 学会等名: Abstracts of 39th International Symposium on Stochastic System Theory and its Applications
  • 発表場所: Okayama
• [学会発表] 平衡維持運動の機械的連成とその効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田勝俊
  • 学会等名: 日本機械学会D&D2009
  • 発表場所: 北海道大学 札幌キャンパス
  • 年月日: 2009-08-04
• [学会発表] ヒトの協調的なバランス運動における安定性と追従性の官能評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 中塚亜樹,吉田勝俊
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会2009前橋講演論文集
• [学会発表] ヒトの対戦的な運動戦略の測定と評価 (2009)
  • 著者名/発表者名: 大高勇樹,吉田勝俊
  • 学会等名: 日本機械学会関東支部ブロック合同講演会2009前橋講演論文集
• [学会発表] 転倒を考慮した競合,協調の機械的モデルについて (2009)
  • 著者名/発表者名: 日下田淳,吉田勝俊
  • 学会等名: 日本機械学会D & D2009講演論文集
• [学会発表] 平衡維持運動の機械的連成とその効果 (2009)
  • 著者名/発表者名: 吉田勝俊,日下田淳
  • 学会等名: 日本機械学会D & D2009講演論文集
• [備考]
  • URL: http://www.katzlab.jp/
• [備考]
  • URL: http://www.katzlab.jp/
• [産業財産権] 脳科学検査システム (2010)
  • 発明者名: 吉田勝俊,日下田淳,大高勇樹,中塚亜樹,村上雄将
  • 権利者名: 宇都宮大学
  • 産業財産権番号: 2010-227598
  • 出願年月日: 2010-10-07