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分散システム論に基づく化学反応系の設計方法の確立

公募研究

研究領域感覚と知能を備えた分子ロボットの創成
研究課題/領域番号 15H00821
研究種目

新学術領域研究(研究領域提案型)

配分区分補助金
審査区分 理工系
研究機関九州大学

研究代表者

山内 由紀子  九州大学, システム情報科学研究院, 助教 (10546518)

研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2017-03-31
研究課題ステータス 完了 (2016年度)
配分額 *注記
3,120千円 (直接経費: 2,400千円、間接経費: 720千円)
2016年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2015年度: 1,430千円 (直接経費: 1,100千円、間接経費: 330千円)
キーワード分散システム / 自律移動ロボット群 / 自己組織化 / 対称性 / ランダム性 / モジュールロボット
研究実績の概要

本研究では,分子ロボットを構成する化学反応系をプログラマブルな粒子群から成る分散システムと見なし,ミクロな立場から化学反応系の設計,解析のための理論を構築することを目指している.特に,本研究では種々の機能発現の要因である粒子群の形状形成,つまり自己組織化に着目する.本年度はこれまでに得られた自律移動ロボット群の分散協調理論をもとに,化学反応系特有の性質の分散協調への影響を検討することが目標であった.粒子群の自己組織化は自律移動ロボット群の形状形成問題とモデル化でき,形成可能な形状がロボット群がの初期配置の対称性によって決まることが分かりつつあった.本年度はロボット群の対称性の指標となる対称度という概念を導入し,3次元空間での一点集合問題,平面形成問題,パターン形成問題について成果を得た.さらに,化学反応系においても重要な役割を果たす非同期性や掌性といった性質が形状形成問題へ与える影響についての結果を得た.一連の結果は多数の国際研究集会から招待講演依頼を受け,分散協調理論の主要国際会議DISC, PODC,また自律適応的分散システムに関する国際会議SSSで採択されるなど,国際的にも高い評価を得ている.

現在までの達成度 (段落)

28年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

28年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2016 実績報告書
  • 2015 実績報告書
  • 研究成果

    (14件)

すべて 2017 2016 2015 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件) 学会発表 (12件) (うち国際学会 9件、 招待講演 4件)

  • [国際共同研究] Ottawa University/Carleton University(Canada)

    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
  • [雑誌論文] Pattern Formation by Oblivious Asynchronous Mobile Robots2015

    • 著者名/発表者名
      Nao Fujinaga, Yukiko Yamauchi, Hirotaka Ono, Shuji Kijima, and Masafumi Yamashita
    • 雑誌名

      SIAM Journal on Computing

      巻: 44 号: 3 ページ: 740-785

    • DOI

      10.1137/140958682

    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 査読あり
  • [学会発表] Distributed coordination of autonomous mobile robots and symmetry2017

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yamauchi
    • 学会等名
      Workshop on Cellular Automata, Distributed Computing, and Mobile Agents
    • 発表場所
      脳情報通信融合研究センター(大阪府・吹田市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Plane Formation by Semi-synchronous Robots in the Three Dimensional Euclidean Space2016

    • 著者名/発表者名
      Taichi Uehara, Yukiko Yamauchi, Shuji Kijima, and Masafumi Yamashita
    • 学会等名
      The 18th International Symposium on Stabilization, Safety, and Security of Distributed Systems (SSS 2016)
    • 発表場所
      Lyon (France)
    • 年月日
      2016-11-07
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brief Announcement: Symmetricity in 3D-space---Characterizing Formable Patterns by Synchronous Mobile Robots2016

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yamauchi, Taichi Uehara, and Masafumi Yamashita
    • 学会等名
      The 30th International Symposium on Distributed Computing (DISC 2016)
    • 発表場所
      Paris (France)
    • 年月日
      2016-09-26
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Brief Announcement: Pattern Formation Problem for Synchronous Mobile Robots in the Three Dimensional Euclidean Space2016

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yamauchi, Taichi Uehara, and Masafumi Yamashita
    • 学会等名
      The 35th ACM SIGACT-SIGOPS Symposium on Principles of Distributed Computing (PODC 2016)
    • 発表場所
      Chicago (USA)
    • 年月日
      2016-07-25
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Distributed coordination of mobile robots in 3D-space2016

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yamauchi
    • 学会等名
      Dagstuhl Seminar 16271
    • 発表場所
      Dagstuhl (German)
    • 年月日
      2016-07-03
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Pattern Formation by Oblivious Synchronous Mobile Robots in the Three Dimensional Space2016

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yamauchi, Taichi Uehara, and Masafumi Yamashita
    • 学会等名
      冬のLAシンポジウム2015
    • 発表場所
      京都大学数理解析研究所(京都府京都市)
    • 年月日
      2016-01-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Self-organization of Mobile Robots and Rotation Groups2016

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yamauchi
    • 学会等名
      The 8th International Workshop on Parallel and Distributed Algorithms and Applications
    • 発表場所
      東広島芸術文化ホール(広島県・東広島市)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] Symmetry of mobile robots in 3D space2016

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yamauchi
    • 学会等名
      The 6th Workshop on Moving and Computing
    • 発表場所
      Paris (France)
    • 関連する報告書
      2016 実績報告書
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 自律モジュールロボットによる2次元格子領域の探索2015

    • 著者名/発表者名
      土居圭介,山内由紀子,来嶋秀治,山下雅史
    • 学会等名
      日本OR学会九州支部 第6回若手OR研究交流会
    • 発表場所
      国民宿舎くじゃく荘(長崎県東彼杵郡)
    • 年月日
      2015-10-31
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
  • [学会発表] Plane Formation by Synchronous Mobile Robots in the Three Dimensional Euclidean Space2015

    • 著者名/発表者名
      Yukiko Yamauchi, Taichi Uehara, Shuji Kijima, and Masafumi Yamashita
    • 学会等名
      The 29th International Symposium on Distributed Computing (DISC2015)
    • 発表場所
      法政大学市ヶ谷キャンパス(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-10-07
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Forming a plane by semi-synchronous autonomous mobile robots2015

    • 著者名/発表者名
      Taichi Uehara , Yukiko Yamauchi, Shuji Kijima, and Masafumi Yamashita
    • 学会等名
      Workshop on Distributed Robotic Swarms
    • 発表場所
      アルカディア市ヶ谷(東京都千代田区)
    • 年月日
      2015-10-05
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 3次元空間中におけるキラリティの無い分散ロボットの平面形成問題2015

    • 著者名/発表者名
      冨田祐作,山内由紀子,来嶋秀治,山下雅史
    • 学会等名
      電気・情報関連学会九州支部第68回連合大会
    • 発表場所
      福岡大学(福岡県福岡市)
    • 年月日
      2015-09-26
    • 関連する報告書
      2015 実績報告書

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公開日: 2015-04-16   更新日: 2018-03-28  

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