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スワームロボットシステムにおける適応的組織形成過程の解析とその展開

研究課題

研究課題/領域番号 25820090
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 知能機械学・機械システム
研究機関広島大学

研究代表者

保田 俊行  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60435451)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
研究課題ステータス 完了 (2014年度)
配分額 *注記
4,290千円 (直接経費: 3,300千円、間接経費: 990千円)
2014年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2013年度: 2,990千円 (直接経費: 2,300千円、間接経費: 690千円)
キーワードスワームロボティクス / 計算知能 / 進化ロボティクス / 群れ行動 / 行動解析 / 進化型人工神経回路網 / 知能ロボット / 群れ挙動
研究成果の概要

社会性昆虫,魚や鳥の群れで観察される群知能をマルチロボットシステムへ応用することを目指す研究領域はスワームロボティクスと呼ばれる.これまでの研究の多くは群れ行動の生成に主眼を置いており,生物の群れがみせる振る舞いの再現のために生物学の知見に基づく行動規則を埋め込む形でロボット設計がしばしば行われている.本研究では,汎用性の高い設計である進化ロボティクスアプローチを採用し,群れ行動の高度化,およびそこに潜む協調メカニズムの解析を図った.進化ロボティクスのための分散計算環境の構築,動物行動学に基づく群れ行動解析,および実機ロボットでの検証実験を行った.

報告書

(3件)
  • 2014 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2013 実施状況報告書
  • 研究成果

    (54件)

すべて 2015 2014 2013 その他

すべて 雑誌論文 (13件) (うち査読あり 12件、 オープンアクセス 2件) 学会発表 (37件) 備考 (4件)

  • [雑誌論文] スワームロボットシステムにおける群れ挙動の一解析法-動物行動学に基づくアプローチ-2014

    • 著者名/発表者名
      大倉和博, 保田俊行, 和田七海, 松村嘉之
    • 雑誌名

      知能と情報

      巻: 26 号: 5 ページ: 855-865

    • DOI

      10.3156/jsoft.26.855

    • NAID

      130004705733

    • ISSN
      1347-7986, 1881-7203
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 進化型スワームロボティクスにおける協調採餌問題のGPUへの実装2014

    • 著者名/発表者名
      島谷直規, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 134 号: 9 ページ: 1355-1364

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.134.1355

    • NAID

      130004684945

    • ISSN
      0385-4221, 1348-8155
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Levy Flight-Based Hybrid Artificial Bee Colony Algorithm for Solving Numerical Optimization Problems2014

    • 著者名/発表者名
      Hai Shan, Toshiyuki Yasuda, and Kazuhiro Ohkura
    • 雑誌名

      Proceedings of 2014 IEEE Congress on Evolutionary Computation

      巻: 1 ページ: 2656-2663

    • DOI

      10.1109/cec.2014.6900501

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Apply Incremental Evolution with CMA-NeuroES Controller for a Robust Swarm Robotics System2014

    • 著者名/発表者名
      Yu Tian, Toshiyuki Yasuda, Kazuhiro Ohkura, Yoshiyuki Matsumura, and Masanori Goka
    • 雑誌名

      Proceedings of Proceedings of the SICE Annual Conference 2014

      巻: 1 ページ: 295-300

    • DOI

      10.1109/sice.2014.6935195

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] GPU Implementation of Food-Foraging Problem for Evolutionary Swarm Robotics Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ohkura, Toshiyuki Yasuda, Yoshiyuki Matsumura, and Masaki Kadota
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (Proceedings of 9th International Conference on Swarm Intelligence)

      巻: 8667 ページ: 238-245

    • DOI

      10.1007/978-3-319-09952-1_22

    • NAID

      130004684945

    • ISBN
      9783319099514, 9783319099521
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Response Threshold-Based Task Allocation in a Reinforcement Learning Robotic Swarm2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Koki Kage, and Kazuhiro Ohkura
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE 7th International Workshop on Computational Intelligence and Applications

      巻: 1 ページ: 238-245

    • DOI

      10.1109/iwcia.2014.6988104

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Extended SHADE and its Evaluations2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ohkura, Toshiyuki Yasuda, Masaki Kadota, and Yoshiyuki Matsumura
    • 雑誌名

      Proceedings of 18th Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems

      巻: 1 ページ: 493-504

    • DOI

      10.1007/978-3-319-13356-0_39

    • ISBN
      9783319133553, 9783319133560
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-organized Flocking in Mobile Robots Based on Frontal Interaction and a Leadership Rules2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Akitoshi Adachi, and Kazuhiro Ohkura
    • 雑誌名

      Proceedings of Joint 7th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 15th International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      巻: 1 ページ: 594-599

    • DOI

      10.1109/scis-isis.2014.7044820

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary Swarm Robotics Approach to a Pursuit Problem2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Kazuhiro Ohkura, Tosei Nomura and Yoshiyuki Matsumura
    • 雑誌名

      Proceedings of 2014 IEEE Symposium on Robotic Intelligence in Informationally Structured Space

      巻: 1 ページ: 129-134

    • DOI

      10.1109/riiss.2014.7009182

    • NAID

      130005472214

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Organized Flocking of a Mobile Robot Swarm by Topological Distance-Based Interactions2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Akitoshi Adachi, and Kazuhiro Ohkura
    • 雑誌名

      Proceedings of 2014 IEEE/SICE International Symposiumon System Integration

      巻: 1 ページ: 106-111

    • DOI

      10.1109/sii.2014.7028020

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Generating Cooperative Collective Behavior in Swarm Robotic Systems2013

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ohkura, Toshiyuki Yasuda, and Yoshiyuki Matsumura
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 17-5 ページ: 699-706

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Cooperative Transport by a Swarm Robotic System Based on CMA-NeuroES Approach2013

    • 著者名/発表者名
      Tian Yu, Toshiyuki Yasuda, Kazuhiro Ohkura, Yoshiyuki Matsumura and Masanori Goka
    • 雑誌名

      Journal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent Informatics

      巻: 17-6 ページ: 932-942

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 進化型スワームロボットシステムの群挙動生成と役割分担の分析法2013

    • 著者名/発表者名
      大倉和博, 保田俊行
    • 雑誌名

      システム制御情報学会誌

      巻: 57-10 ページ: 427-432

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] GPUを用いたGAによる数独の並列高速解法2015

    • 著者名/発表者名
      萩森格, 王志文, 門田真樹, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      中央電気倶楽(大阪市)
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] DEによるDeep Neural Networkの学習 ―GPUへの実装2015

    • 著者名/発表者名
      中島潤樹, 門田真樹, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      中央電気倶楽(大阪市)
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-22
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 実機ロボティックスワームの二点間往復タスクにおける群れ行動生成2015

    • 著者名/発表者名
      中谷繁仁, 安達明俊, 安保雅基, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都市勧業館 みやこめっせ
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 実機ロボティックスワームの群れ行動生成における入出力構成の及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      安保雅基, 安達明俊, 中谷繁仁, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都市勧業館 みやこめっせ
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Evolutionary Approach to Sudoku Puzzles with Sophisticated Operations2015

    • 著者名/発表者名
      王志文, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第27回自律分散システムシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2015-01-22 – 2015-01-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] クラウドコンピューティングを用いた進化計算環境の構築2014

    • 著者名/発表者名
      森川達矢, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之, 板東信太朗, 棟朝雅晴
    • 学会等名
      第14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
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2014-12-14 – 2014-12-17
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Solving sudoku puzzles based on genetic algorithms with filtrated mutations2014

    • 著者名/発表者名
      Zhiwen Wang, Kazuhiro Ohkura, Toshiyuki Yasuda
    • 学会等名
      第23回計測自動制御御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      福山大学・宮地茂記念館
    • 年月日
      2014-11-29
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 位相距離に依存した相互作用によるロボティックスワームの群れ行動生成2014

    • 著者名/発表者名
      安達明俊, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第24回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] SHADEの一拡張法の提案とその評価2014

    • 著者名/発表者名
      門田真樹, 松村嘉之, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第24回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 国際サービス市場での事業支援システムの提案(中国上海市某クリーニング企業のケーススタディ)2014

    • 著者名/発表者名
      吉岡佑磨, 松村嘉之, 大谷毅, 高寺政行, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第24回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 群れ行動を理解する2014

    • 著者名/発表者名
      大倉和博, 保田俊行, 内倉慶介
    • 学会等名
      第24回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2014-09-18
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 反応閾値モデルに基づく強化学習ロボティックスワームの群れ行動獲得2014

    • 著者名/発表者名
      鹿毛浩輝, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      2014 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 年月日
      2014-07-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 漸進進化を用いた協調採餌タスクにおけるロボティックスワームの群れ行動生成2014

    • 著者名/発表者名
      森川達矢, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      富山市総合体育館
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 実機ロボティックスワームによる群れ行動生成実験2014

    • 著者名/発表者名
      安達明俊, 笹谷俊貴, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      富山市総合体育館
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-28
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 行動連鎖の概念に基づく追跡問題におけるロボティックスワームの群れ行動解析2014

    • 著者名/発表者名
      内倉慶介, 和田七海, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第58回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] 進化型スワームロボティックスシステムの追跡問題への適用2014

    • 著者名/発表者名
      野村冬星, 大倉和博, 保田俊行, 松村嘉之
    • 学会等名
      第58回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Analyzing Collective Behavior in Evolutionary Swarm Robotic Systems Based on an Ethological Approach

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Nanami Wada, Kazuhiro Ohkura and Yoshiyuki Matsumura
    • 学会等名
      2013 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence
    • 発表場所
      シンガポール
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Multi-Robot Cooperation Based on Continuous Reinforcement Learning with Two State Space Representations

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Kazuhiro Ohkura, and Kazuaki Yamada
    • 学会等名
      2013 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • 発表場所
      英国・マンチェスター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Coordinating the collective behavior of swarm robotics systems based on incremental evolution

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ohkura, Toshiyuki Yasuda, and Yoshiyuki Matsumura
    • 学会等名
      2013 IEEE International Conference on Systems, Man, and Cybernetics
    • 発表場所
      英国・マンチェスター
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] Behavior Sequence Analysis of Incrementally Evolving Robotic Swarms in a Foraging Task

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Kazuhiro Ohkura, Nanami Wada, and Yoshiyuki Matsumura
    • 学会等名
      2013 IEEE/SICE International Symposium on System Integration
    • 発表場所
      兵庫県民会館(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] カモの群れ行動特性とリーダーシップに基づく自律移動ロボット群による群れ行動の生成

    • 著者名/発表者名
      笹谷俊貴, 和田基宏, 光安隆志, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集
    • 発表場所
      兵庫県民会館(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 有向ネットワークのクラスタリングに基づくロボティックスワームの群挙動解析

    • 著者名/発表者名
      内倉慶介, 和田七海, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集
    • 発表場所
      兵庫県民会館(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 構造進化保護機構を持つ拡張MBEANNによる進化ロボットスワームの群挙動生成

    • 著者名/発表者名
      野村冬星, 門田貴章, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集
    • 発表場所
      兵庫県民会館(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] スワームロボットシステムにおける大規模並列計算環境を用いた協調群行動の生成

    • 著者名/発表者名
      竹中貴治, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之, 棟朝雅晴
    • 学会等名
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集
    • 発表場所
      兵庫県民会館(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化ロボティックスワームによる協調採餌問題の適応度景観の解析に関する一検討

    • 著者名/発表者名
      八木優志, 藤田二夫, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第57回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集
    • 発表場所
      兵庫県民会館(神戸市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] アンサンブル強化学習ロボティックスワームの協調群れ行動の生成

    • 著者名/発表者名
      鹿毛浩輝, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2013
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 協調採餌問題におけるロボティックスワームの動物行動学に基づく群れ行動解析

    • 著者名/発表者名
      和田七海, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2013
    • 発表場所
      つくば国際会議場(つくば市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化ロボッティックスワームの協調採餌問題における凸凹度に基づく適応度景観解析

    • 著者名/発表者名
      八木優志, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      2013 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 追跡問題における進化型ロボティックスワームの群れ挙動生成

    • 著者名/発表者名
      大倉和博, 保田俊行, 野村冬星
    • 学会等名
      第29回ファジィシステムシンポジウム
    • 発表場所
      大阪国際大学(枚方市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化型スワームロボットシステムにおける大規模並列計算環境を用いた非同期処理に関する一考察

    • 著者名/発表者名
      竹中貴治, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之, 棟朝雅晴
    • 学会等名
      2013年度精密工学会秋季大会学術講演会
    • 発表場所
      関西大学・千里山キャンパス(吹田市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化型スワームロボティクスにおける協調採餌問題のGPUへの実装

    • 著者名/発表者名
      島谷直規, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第23回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      九州大学・病院キャンパス(福岡市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 視覚的に推測した進行方向情報に基づくロボティックスワームの群れ行動生成

    • 著者名/発表者名
      笹谷俊貴, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2013
    • 発表場所
      ピアザ淡海(大津市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 進化型スワームロボティクシステムにおける群挙動生成のマルチGPUによる高速化

    • 著者名/発表者名
      島谷直規, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之
    • 学会等名
      計測自動制御学会システム・情報部門学術講演会2013
    • 発表場所
      ピアザ淡海(大津市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 行動連鎖に基づくロボティックスワームの群れ挙動解析

    • 著者名/発表者名
      和田七海, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之
    • 学会等名
      動物行動学会 第32回大会
    • 発表場所
      広島大学(東広島市)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 行動連鎖の概念に基づくロボティックスワームの群れ行動解析

    • 著者名/発表者名
      和田七海, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第14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
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] スワームロボティクスのための進化計算用グリッドサービスの構築

    • 著者名/発表者名
      杉山聖貴, 松村嘉之, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第14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
    • 発表場所
      神戸国際会議場
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [学会発表] 追跡問題への進化型スワームロボティックスアプローチ

    • 著者名/発表者名
      大倉和博, 野村冬星, 保田俊行, 松村嘉之
    • 学会等名
      2014年度精密工学会春季大会学術講演会
    • 発表場所
      東京大学・本郷キャンパス(文京区)
    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 広島大学大学院工学研究院機械システム・応用力学部門 保田俊行 個人ウェブサイト

    • URL

      http://www.ohk.hiroshima-u.ac.jp/~yasuda/index.html

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 広島大学大学院工学研究科 大倉研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.ohk.hiroshima-u.ac.jp

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [備考] 広島大学大学院工学研究院機械システム・応用力学部門 保田俊行 個人ホームページ

    • URL

      http://www.ohk.hiroshima-u.ac.jp/~yasuda/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書
  • [備考] 広島大学 大倉研究室ホームページ

    • URL

      http://www.ohk.hiroshima-u.ac.jp/index.html

    • 関連する報告書
      2013 実施状況報告書

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公開日: 2014-07-25   更新日: 2019-07-29  

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