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2020 年度 実績報告書

生物ナビゲーションのシステム同定と革新的ロギングデバイスの開発

計画研究

研究領域生物ナビゲーションのシステム科学
研究課題/領域番号 16H06536
研究機関東北大学

研究代表者

橋本 浩一  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (80228410)

研究分担者 中井 淳一  東北大学, 歯学研究科, 教授 (80237198)
丹羽 伸介  東北大学, 学際科学フロンティア研究所, 准教授 (30714985)
鏡 慎吾  東北大学, 情報科学研究科, 准教授 (90361542)
荒井 翔悟  東北大学, 情報科学研究科, 特任准教授 (80587874)
研究期間 (年度) 2016-06-30 – 2021-03-31
キーワードログボット / 行動計測 / 群行動解析
研究実績の概要

本研究は、ナビゲーションをシステム科学的手法により体系的に研究することを目的とする。ヒトや動物のさまざまなナビゲーションを数理モデルとして理解・解明し、将来的な予測や制御を目指す。ナビゲーションをナビ計測、ナビ分析、ナビ理解、ナビ検証のステップに分類し、ナビ計測のためのログボットの開発とナビ理解のためのシステム同定手法の開発を行う。
ログボットはGPS、カメラ、気圧計、加速度計などを搭載するオンボードコンピュータ搭載のロガーデバイスである。2020年度はイベント駆動機能の実装とフィールドテストを実施した。加速度計データにもとづいて採餌行動を検出し、ビデオカメラを起動することにより、これまでに知られていなかった昆虫の採餌が確認された。また、海底の魚類採餌や海面での捕獲魚横取りなどの行動が録画され、解析に効果を上げた。さらに、マイク搭載型、カメラ一体型、カメラ分離型などのログボットを開発し、コウモリ、クマなど、新しい動物種への実装を実施した。一方で、刺激介入の機能を実装し、刺激による行動変化を実際に確認した。
行動予測モデルとして、避難訓練、混雑するイベント、シェアライドシステムなどにおけるヒトの群集行動の計測と解析モデルの開発などを実施した。

現在までの達成度 (段落)

令和2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

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (12件)

すべて 2021 2020

すべて 雑誌論文 (12件) (うち査読あり 12件)

  • [雑誌論文] Vision-Based Finger Tapping Detection Without Fingertip Observation2021

    • 著者名/発表者名
      Narita Shotaro、Graduate School of Information Sciences, Tohoku University 6-6-01 Aramaki Aza Aoba, Aoba-ku, Sendai 980-8579, Japan、Kagami Shingo、Hashimoto Koichi
    • 雑誌名

      Journal of Robotics and Mechatronics

      巻: 33 ページ: 484~493

    • DOI

      10.20965/jrm.2021.p0484

    • 査読あり
  • [雑誌論文] MetamorHockey: A Projection-based Virtual Air Hockey Platform Featuring Transformable Mallet Shapes2021

    • 著者名/発表者名
      Ueda Shun、Kagami Shingo、Hashimoto Koichi
    • 雑誌名

      Special Interest Group on Computer Graphics and Interactive Techniques Conference Emerging Technologies, SIGGRAPH 2021

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1145/3450550.3465341

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Vibration Control for Pivoting by Robot Hand Equipped with CAVS and FingerVision2021

    • 著者名/発表者名
      Suzuki Yoshiyuki、Yamaguchi Akihiko、Nojiri Seita、Watanabe Tetsuyou、Hashimoto Koichi
    • 雑誌名

      Proceedings - 2021 5th IEEE International Conference on Robotic Computing, IRC 2021

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/IRC52146.2021.00010

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Glutamate signaling from a single sensory neuron mediates experience-dependent bidirectional behavior in Caenorhabditis elegans2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Hirofumi、Kunitomo Hirofumi、Fei Xianfeng、Hashimoto Koichi、Iino Yuichi
    • 雑誌名

      Cell Reports

      巻: 35 ページ: 109177~109177

    • DOI

      10.1016/j.celrep.2021.109177

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Simultaneous recording of behavioral and neural responses of free-moving nematodes C.?elegans2021

    • 著者名/発表者名
      Sato Hirofumi、Kunitomo Hirofumi、Fei Xianfeng、Hashimoto Koichi、Iino Yuichi
    • 雑誌名

      STAR Protocols

      巻: 2 ページ: 101011~101011

    • DOI

      10.1016/j.xpro.2021.101011

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Fast Prediction of a Worker’s Reaching Motion Without a Skeleton Model (F-PREMO)2020

    • 著者名/発表者名
      Arai Shogo、Pettersson Andreas Lennart、Hashimoto Koichi
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 90340~90350

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2020.2992068

    • 査読あり
  • [雑誌論文] FAst Detection Algorithm for 3D Keypoints (FADA-3K)2020

    • 著者名/発表者名
      Arai Shogo、Fukuchi Nobuaki、Hashimoto Koichi
    • 雑誌名

      IEEE Access

      巻: 8 ページ: 189556~189564

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2020.3025534

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Sparse Estimation under Saturated Condition for 3D Measurement and Its Application for Bin-Picking Robot2020

    • 著者名/発表者名
      CHIBA Naoya、HASHIMOTO Koichi
    • 雑誌名

      Journal of the Japan Society for Precision Engineering

      巻: 86 ページ: 106~112

    • DOI

      10.2493/jjspe.86.106

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Presynaptic MAST kinase controls opposing postsynaptic responses to convey stimulus valence in <i>Caenorhabditis elegans</i>2020

    • 著者名/発表者名
      Nakano Shunji、Ikeda Muneki、Tsukada Yuki、Fei Xianfeng、Suzuki Takamasa、Niino Yusuke、Ahluwalia Rhea、Sano Ayana、Kondo Rumi、Ihara Kunio、Miyawaki Atsushi、Hashimoto Koichi、Higashiyama Tetsuya、Mori Ikue
    • 雑誌名

      Proceedings of the National Academy of Sciences

      巻: 117 ページ: 1638~1647

    • DOI

      10.1073/pnas.1909240117

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Interactive Stickies: Low-latency projection mapping for dynamic interaction with projected images on a movable surface2020

    • 著者名/発表者名
      Kagami Shingo、Hashimoto Koichi
    • 雑誌名

      ACM SIGGRAPH 2020 Emerging Technologies, SIGGRAPH 2020

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1145/3388534.3407291

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Role of somite patterning in the formation of Weberian apparatus and pleural rib in zebrafish2020

    • 著者名/発表者名
      Akama Kagari、Ebata Kanami、Maeno Akiteru、Taminato Tomohito、Otosaka Shiori、Gengyo‐Ando Keiko、Nakai Junichi、Yamasu Kyo、Kawamura Akinori
    • 雑誌名

      Journal of Anatomy

      巻: 236 ページ: 622~629

    • DOI

      10.1111/joa.13135

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Confocal and multiphoton calcium imaging of the enteric nervous system in anesthetized mice2020

    • 著者名/発表者名
      Motegi Yuki、Sato Masaaki、Horiguchi Kazuhide、Ohkura Masamichi、Gengyo-Ando Keiko、Ikegaya Yuji、Fusamae Yasuyuki、Hongo Yoshie、Suzuki Minoru、Ogawa Koichi、Takaki Miyako、Nakai Junichi
    • 雑誌名

      Neuroscience Research

      巻: 151 ページ: 53~60

    • DOI

      10.1016/j.neures.2019.02.004

    • 査読あり

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公開日: 2022-12-28  

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