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スウォームネットワークによる分子情報処理機構に関する研究

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 25104523
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
研究機関兵庫県立大学

研究代表者

礒川 悌次郎  兵庫県立大学, 工学(系)研究科(研究院), 准教授 (70336832)

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
3,380千円 (直接経費: 2,600千円、間接経費: 780千円)
2014年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
2013年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
キーワードスウォームネットワーク / 計算万能性 / ブラウン運動 / チューリング機械 / セルオートマトン / エージェントモデル
研究実績の概要

平成26年度については,スウォームネットワークによる計算回路構築ならびに非同期セルオートマトンにおけるパターン形成問題に対して研究を展開した.
従来のスウォームネットワークでは,ネットワークを構成する各エージェントに一定方向に対して駆動力を発生させることが必要であったが,本研究ではその制限を撤廃し,各エージェントはブラウン運動に基づくランダムな移動を行うことができるものとした.前年度の研究においては,このネットワークを用いて信号伝達を行うことが可能となっている.今年度の研究においては,非同期論理回路の一つであるブラウン回路の各要素をスウォームネットワークにより模擬することが可能であることを示した.これにより,このスウォームネットワークも計算万能であることを証明することができた.本研究成果については,国際会議AFCAなどにおいて発表し,さらに定義などを厳密化した論文をNew Generation Computing誌に投稿し,掲載が決定している.
また,非同期セルオートマトンにおけるパターン形成問題については,ブラウン運動により駆動されるセルオートマトンを対象とした.このセルオートマトンにおいて,セル空間上に配置されたパターンを自分自身により複製する,いわゆる自己複製を行う方法について提案した.パターンは円環状の構造を有しており,自分自身のパターン形状の検査・符号化・ならびに符号化された情報の復号化を行うことができる.また,複製パターン同士が衝突する際におこるデッドロック状態を回避することも可能である.本研究成果については,国際会議AFCAにおいて発表を行った.

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

報告書

(2件)
  • 2014 実績報告書
  • 2013 実績報告書
  • 研究成果

    (9件)

すべて 2015 2014 2013

すべて 雑誌論文 (1件) (うち査読あり 1件、 謝辞記載あり 1件) 学会発表 (7件) 産業財産権 (1件)

  • [雑誌論文] Swarm Networks in Brownian Environments2015

    • 著者名/発表者名
      Masashi Mori, Teijiro Isokawa, Ferdinand Peper, and Nobuyuki Matsui
    • 雑誌名

      New Generation Computing

      巻: 印刷中

    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [学会発表] On Swarm Networks in Brownian Environments2014

    • 著者名/発表者名
      Masashi Mori
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Computing and Networking (AFCA'14-CANDAR'14)
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター「グランシップ」(静岡県静岡市駿河区)
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Self-Reproducing Loops on Asynchronous Cellular Automata with Aggregate Neighborhood Rules2014

    • 著者名/発表者名
      Teijiro Isokawa
    • 学会等名
      2nd International Symposium on Computing and Networking (AFCA'14-CANDAR'14)
    • 発表場所
      静岡県コンベンションアーツセンター「グランシップ」(静岡県静岡市駿河区)
    • 年月日
      2014-12-10 – 2014-12-12
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] スウォームネットワークによるブラウン回路素子の構築2014

    • 著者名/発表者名
      森正志
    • 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
    • 発表場所
      岡山大学 創立五十周年記念館(岡山県岡山市北区)
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] マクロセルモデルによる非同期回路構成2014

    • 著者名/発表者名
      礒川悌次郎
    • 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
    • 発表場所
      岡山大学 創立五十周年記念館(岡山県岡山市北区)
    • 年月日
      2014-11-21 – 2014-11-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Construction of Computational Elements by a Swarm Network with Brownian Motion2014

    • 著者名/発表者名
      森正志
    • 学会等名
      CBI学会2014年大会
    • 発表場所
      タワーホール船堀(東京都江戸川区)
    • 年月日
      2014-10-21 – 2014-10-23
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書
  • [学会発表] Masami Hagiya, Shaoyu Wang, Ibuki Kawamata, Satoshi Murata, Teijiro Isokawa, Ferdinand Peper, and Katsunobu Imai2014

    • 著者名/発表者名
      On DNA-based Gellular Automata
    • 学会等名
      Unconventional Computation & Natural Computation 2014
    • 発表場所
      Ontario, Canada
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [学会発表] Modeling Chemical Reactions in Protein Synthesis by a Brownian Cellular Automaton2013

    • 著者名/発表者名
      D.Takata, T.Isokawa, F.Peper, and N.Matsui
    • 学会等名
      1st International Symposium on Computing and Networking (AFCA'13-CANDAR'13)
    • 発表場所
      Matsuyama, Japan
    • 関連する報告書
      2013 実績報告書
  • [産業財産権] 非同期セルオートマトンを用いた生命現象のモデル化装置およびモデル化方法ならびにモデル化プログラム2014

    • 発明者名
      髙田大智,礒川悌次郎,ペパーフェルディナンド,松井伸之
    • 権利者名
      株式会社ステップワン
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      2014-103509
    • 出願年月日
      2014-05-19
    • 関連する報告書
      2014 実績報告書

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公開日: 2013-05-15   更新日: 2019-07-29  

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