| 研究課題/領域番号 |
23K20947
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| 補助金の研究課題番号 |
21H01352 (2021-2023)
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| 研究種目 |
基盤研究(B)
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| 配分区分 | 基金 (2024)
補助金 (2021-2023) |
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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 | 広島大学 (2024)
大阪大学 (2021-2023) |
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研究代表者 |
小蔵 正輝 広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 教授 (10800732)
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| 研究分担者 |
櫻間 一徳 大阪大学, 大学院基礎工学研究科, 教授 (10377020)
下野 昌宣 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 招へい教員 (30552137)
柳澤 大地 東京大学, 大学院工学系研究科(工学部), 准教授 (70611292)
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| 研究期間 (年度) |
2021-04-01 – 2025-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2024年度)
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| 配分額 *注記 |
16,640千円 (直接経費: 12,800千円、間接経費: 3,840千円)
2024年度: 4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2023年度: 5,590千円 (直接経費: 4,300千円、間接経費: 1,290千円)
2022年度: 3,770千円 (直接経費: 2,900千円、間接経費: 870千円)
2021年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
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| キーワード | マルチエージェントシステム / 群制御 / Shepherding問題 / 異種マルチエージェントシステム / モデル予測制御 / 制御 / 群れ / Shepherding / 制御理論 / 異種性 / 制御工学 / 群衆運動 / 選択的漁業 / 脳神経科学 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
「群れ」をうまく操るための制御理論を構築します．理論の有効性を群衆の誘導，魚群の誘導，脳領域の活発化という３つの課題を通じて確認します．従来の理論では簡単に扱うことのできないような「異種混合」の群れを扱います．また，音声や電場のような「拡散性」をもつ制御入力により群れを操ることができるようにします．群れの誘導と分離という基本的な２つのタスクが実現できるような理論の構築を目指します．
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| 研究実績の概要 |
異種群の誘導については，想定とは異なる特徴を有する個体を含めて誘導する手法と，そのような個体を無視して想定する特徴を有する個体のみを誘導する手法をそれぞれ提案した．前者については，外部刺激に対して反応しないが他個体に対しては誘引されるような誘導困難個体が存在する状況を想定し，そのような状況のもとで全ての個体を目的地へ誘導するようなshepherding型の群制御手法を開発し評価を行った．当該成果はMathematical Biosciences and Engineering誌にて発表された．後者については，上述の種類に限らない様々な想定外個体が存在しうる状況を想定し，そのような状況のもとで想定外個体にとらわれてしまうことなく想定内個体の群れを目的地へ誘導するようなshepherding型の群制御手法を開発し評価を行った．当該成果はAdvanced Robotics誌にて発表された．
また，複数の外部刺激を用いた異種群の誘導制御を見据えて，複数の外部刺激を用いた同種群の誘導制御手法を提案した．知覚範囲の制限された牧羊犬エージェントが存在し，かつエージェントや個体同士が互いの相対位置関係しか知覚できないという状況を想定し，このような状況において牧羊犬エージェントの協調が自律分散的に創発されるような誘導制御則を開発し評価を行った．当該成果はFrontiers in Control Engineering誌に掲載予定である．最後に，超大規模群の誘導制御を見据えて，同種大規模群に対する縮約モデル予測制御型の誘導制御手法を提案した．個体群の相互作用ネットワークの固有ベクトル中心性による重み平均を用いたモデル縮約の有効性を示した．当該成果はNonlinear Analysis: Hybrid Systems誌に掲載予定である．
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| 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
異種群の誘導手法の開発は計画以上に進行している．異種群の分離手法の開発は想定より若干遅れているが，公開，投稿可能な成果は既に得られており，R5年度には順調な進展が見込まれる．
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| 今後の研究の推進方策 |
異種群の分離制御手法の開発を進める．制御理論に基づく性能保証付きの制御器設計が済んでいるが，この手法の適用範囲は一体の分離にとどまるため，複数体の分離が行えるように理論を発展させていく．
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