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蟻の視覚情報に関する3次元的空間認識の解明に向けて

研究課題

研究課題/領域番号 21K18032
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
研究機関創価大学

研究代表者

崎山 朋子  創価大学, 理工学部, 准教授 (30770052)

研究期間 (年度) 2021-04-01 – 2025-03-31
研究課題ステータス 交付 (2023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)
2023年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2022年度: 1,170千円 (直接経費: 900千円、間接経費: 270千円)
2021年度: 2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
キーワードアリ / 視覚刺激 / 運動 / 集団 / 視覚学習 / ランドマーク / 運動自由性 / 蟻道 / 目印 / 奥行 / ラーニング・ウォーク / 探索蟻 / 蟻 / 3次元空間
研究開始時の研究の概要

蟻は目印を学習する際, 風景の変化に合わせ, 不規則なリズムでターンを繰り返し, その間に目印等の視覚情報を記憶しているとされる. 本研究では, トレッドミル装置を用いることで蟻自身の無制限の移動に不随しない, 固定された目印を提示し, その際の蟻の歩行特性の解析を試みる. また環境との呼応という観点において, 目印の模様がみる角度で大きく異なるものを用意し, 同一の目印を3次元的に認識するのかについても別の実験を通して検証する.

研究実績の概要

本年度は, 課題テーマであるアリの空間認識に関しての実験を2つ行った. まず第一に, トラッキング装置を用いて視覚刺激とアリの歩行との間に乖離を生じさせる実験を行った. 視覚刺激を環境側に固定した場合に比べ, 一定速度で左右に刺激を動かす場合の方が, 学習にタイアップしやすいことが明らかとなった. 引き続きデータを取得し, 学習時のアリの動作に関しても解析を進める必要がある. なお, これに関してはすでに複数回の国内学会での発表を行っており, 国際会議での発表も予定している. 2つ目の実験として, トビイロケアリの蟻道修復能力に関する実験およびモデル構築に関する研究も行った. 蟻道途中でフェロモンの消失を経験した場合の集団としての問題解決能力を実験的に示すとともに, シミュレーションを通してその意義を精査した. これに関しても国際会議等で発表予定である. 併せて, 国内学会等でも発表する必要があると思われる.
また, 前年度に成果を得た, アリの自由運動時と固定時における視覚情報の学習度合に関する実験については比較生理学の専門誌であるJournal of Comparative Physiology Aに掲載された. 加えて, 前年度行った, トビイロケアリの他個体との衝突が運動を促進させる効果を検証した実験に関しては, reviseを行い現在再投稿中である.

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

おおむね順調に進展している. 一方で, いちぶ論文の修正等に時間がかかり, 再投稿に時間がかかってしまった. そのため予定していた論文の掲載が次年度にずれ込んでいる. また, 実験実施に関しても遅れが生じている.

今後の研究の推進方策

トラッキング装置に関する実験はデータを増やすことを目指す. また, 再査読に回った論文をできるだけ早く掲載できるよう, 努める.

報告書

(3件)
  • 2023 実施状況報告書
  • 2022 実施状況報告書
  • 2021 実施状況報告書
  • 研究成果

    (44件)

すべて 2024 2023 2022 2021

すべて 雑誌論文 (17件) (うち査読あり 17件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (27件) (うち国際学会 6件、 招待講演 2件)

  • [雑誌論文] A Levy Walk Model not Affected by the Memory Error2023

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko、Okawara Masao
    • 雑誌名

      Parallel Processing Letters

      巻: 33 号: 04 ページ: 00-00

    • DOI

      10.1142/s0129626423400108

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Twisted strategy may enhance the evolution of cooperation in spatial prisoner’s dilemma2023

    • 著者名/発表者名
      Takahara Akihiro、Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      Physica A: Statistical Mechanics and its Applications

      巻: 629 ページ: 129212-129212

    • DOI

      10.1016/j.physa.2023.129212

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Spatial inconsistency of memorized positions produces different types of movements2023

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      Ecological Modelling

      巻: 481 ページ: 110359-110359

    • DOI

      10.1016/j.ecolmodel.2023.110359

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Movement during the acquisition of a visual landmark may be necessary for rapid learning in ants2023

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko、Suda Kenji
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Physiology A

      巻: 210 号: 1 ページ: 75-81

    • DOI

      10.1007/s00359-023-01652-8

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Game of Life Shifted toward a Critical Point2023

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko、Soka University
    • 雑誌名

      Complex Systems

      巻: 32 号: 1 ページ: 57-70

    • DOI

      10.25088/complexsystems.32.1.57

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Tuning of the Update Timing Will Stop the Defector Invasion in the Spatial Game Theory2023

    • 著者名/発表者名
      Takahara Akihiro、Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      International Conference on Complexity, Future Information Systems and Risk, COMPLEXIS - Proceedings 2023

      巻: 1 ページ: 0-0

    • DOI

      10.5220/0011716200003485

    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Emergence of adaptive global movement from a subjective inference about local resource distribution2022

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      Ecological Informatics

      巻: 68 ページ: 101518-101518

    • DOI

      10.1016/j.ecoinf.2021.101518

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Perception and recognition of a visual landmark on ant foraging2022

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      Artificial Life and Robotics

      巻: 27 号: 4 ページ: 640-643

    • DOI

      10.1007/s10015-022-00780-9

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Variation in network evolution through competitive progress via link connection/disconnection2022

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      Journal of Complex Networks

      巻: 10 号: 5 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1093/comnet/cnac044

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Ant Lasius niger joining one-way trails go against the flow2022

    • 著者名/発表者名
      Sakamoto Yuta、Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      Scientific Reports

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41598-022-05879-4

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A network exploration model based on memory and local information2022

    • 著者名/発表者名
      Takashima Koji、Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      Social Network Analysis and Mining

      巻: 12 号: 1 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1007/s13278-022-00975-9

    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 蟻道に合流した際,アリは流れに沿うのか2022

    • 著者名/発表者名
      坂本悠太, 﨑山朋子
    • 雑誌名

      計測自動制御学会論文集

      巻: 58 ページ: 2-6

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Population Dynamics and Its Instability in a Hawk-Dove Game on the Network2022

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      Studies in Computational Intelligence

      巻: 1015 ページ: 405-410

    • DOI

      10.1007/978-3-030-93409-5_34

    • ISBN
      9783030934088, 9783030934095
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A recipe for an optimal power law tailed walk2021

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      Chaos: An Interdisciplinary Journal of Nonlinear Science

      巻: 31 号: 2 ページ: 023128-023128

    • DOI

      10.1063/5.0038077

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] A power law network in an evolutionary hawk?dove game2021

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko
    • 雑誌名

      Chaos, Solitons & Fractals

      巻: 146 ページ: 110932-110932

    • DOI

      10.1016/j.chaos.2021.110932

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Ant foragers might present variation and universal property in their movements2021

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko、Nagaya Naohisa、Fujisawa Ryusuke
    • 雑誌名

      Journal of Comparative Physiology A

      巻: 207 号: 3 ページ: 429-435

    • DOI

      10.1007/s00359-021-01484-4

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Rank-Based Ant System via the Relative Position in a Local Hierarchy2021

    • 著者名/発表者名
      Sakiyama Tomoko、Uneme Kotaro、Arizono Ikuo
    • 雑誌名

      Complexity

      巻: 2021 号: 1 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1155/2021/8372318

    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 視覚刺激の運動と蟻の動作との関連性が目印学習に与える影響について2024

    • 著者名/発表者名
      高原明博, 﨑山朋子
    • 学会等名
      第36回 自律分散システム・シンポジウム
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 近傍の変化を考慮した空間囚人のジレンマの提案2023

    • 著者名/発表者名
      古城賢一, 﨑山朋子
    • 学会等名
      第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚刺激の運動と蟻の動作との関連性が学習効果に与える影響について2023

    • 著者名/発表者名
      高原明博, 﨑山朋子
    • 学会等名
      第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] ライフゲームの臨界性:異なる視点で周囲を捉える2023

    • 著者名/発表者名
      﨑山朋子, 新垣太志
    • 学会等名
      第24回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] The relationship between the locomotion and a visual cue shift for rapid learning in ants2023

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Takahara, Tomoko Sakiyama
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会 第45回大阪大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] 時空間認識の難しさを昆虫のナビゲーションから探る2023

    • 著者名/発表者名
      﨑山朋子
    • 学会等名
      第30回NIBB行動学講演会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] 蟻の目印学習における運動環境が与える影響について2023

    • 著者名/発表者名
      﨑山朋子, 須田賢司
    • 学会等名
      日本動物学会第94回山形大会
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
  • [学会発表] A RBN toward a Critical Point2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Sakiyama
    • 学会等名
      The International Conference on Biological Physics 2023 (ICBP 2023)
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Optimized Search Strategy may be Induced by the Stochastic Response to Previously Visited Locations2023

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Sakiyama
    • 学会等名
      2023 Artificial Life Conference
    • 関連する報告書
      2023 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Encounter with Nestmates will Boost the Search Efficiency of Ant Foragers2023

    • 著者名/発表者名
      Yuuki Hirano, Tomoko Sakiyama
    • 学会等名
      The joint symposium AROB-ISBC-SWARM 2023
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 局所的最適化の不安定性とシステムの臨界現象2022

    • 著者名/発表者名
      﨑山朋子
    • 学会等名
      第15回内部観測研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 時間の延長と最適化2022

    • 著者名/発表者名
      高原明博, 﨑山朋子
    • 学会等名
      第15回内部観測研究会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 空間ゲーム理論における意思決定時間と最適化との関係性2022

    • 著者名/発表者名
      高原明博, 﨑山朋子
    • 学会等名
      2022年度 人工知能学会全国大会(第36回)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 他個体との出会いが蟻の蟻道上での進み方に与える影響について2022

    • 著者名/発表者名
      和田侑佳, 﨑山朋子
    • 学会等名
      第32回日本数理生物学会大会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Ant joining one-way trails go against the flow when entering the trail at a right angle2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Sakiyama, Yuta Sakamoto
    • 学会等名
      19th Congress of the International Union for the Study of Social Insects (IUSSI 2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 蟻の探索行動における3次元的空間知覚2022

    • 著者名/発表者名
      﨑山朋子
    • 学会等名
      日本生物物理学会第60回年会
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 蟻の目印学習:学習時の固定・非固定環境が与える影響について2022

    • 著者名/発表者名
      須田賢司, 﨑山朋子
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] 記憶の長さとレヴィウォーク2022

    • 著者名/発表者名
      大川原正夫, 﨑山朋子
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] クロヤマアリの巣仲間との出会いと探索様相2022

    • 著者名/発表者名
      平野雄暉, 﨑山朋子
    • 学会等名
      第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(SI2022)
    • 関連する報告書
      2022 実施状況報告書
  • [学会発表] Ants might perceive a visual landmark stereographically2022

    • 著者名/発表者名
      Tomoko Sakiyama
    • 学会等名
      The Joint Symposium of AROB-ISBC-SWARM 2022
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Sxingle Ants May Go Against the Flows on the Ant Trail After Joining on the Crowds2021

    • 著者名/発表者名
      Yuta Sakamoto, Tomoko Sakiyama
    • 学会等名
      The 4th International Symposium on Swarm Behavior and Bio-Inspired Robotics SWARM 2021
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 忌避性・再訪性を考慮した自律的ネットワーク探索モデル2021

    • 著者名/発表者名
      高島 浩司, 﨑山 朋子
    • 学会等名
      2021年度 人工知能学会全国大会 (第35回)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 坂本悠太, 﨑山朋子2021

    • 著者名/発表者名
      蟻道合流における個体の意思決定と戦略に関する考察
    • 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 実施状況報告書
  • [学会発表] 﨑山朋子2021

    • 著者名/発表者名
      蟻は目印の奥行を採餌行動に役立てる
    • 学会等名
      第40回日本動物行動学会大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 平田 優介, 﨑山朋子, 有薗 育生2021

    • 著者名/発表者名
      距離制約付きTSPに対する制約対応のコンポーネントを使用したACOアルゴリズム
    • 学会等名
      日本経営工学会 2021年 秋季大会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 﨑山朋子, 坂本悠太2021

    • 著者名/発表者名
      蟻の蟻道合流時における意思決定とその意義について
    • 学会等名
      第59回日本生物物理学会年会
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書
  • [学会発表] 山口明日美, 﨑山朋子2021

    • 著者名/発表者名
      時間的猶予と協力・裏切り行動の関係性を取り入れた空間囚人のジレンマ
    • 学会等名
      第22回システムインテグレーション部門講演会(SI2021)
    • 関連する報告書
      2021 実施状況報告書

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公開日: 2021-04-28   更新日: 2024-12-25  

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