人工生命システムに関する研究

1997 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 07243102
• 研究機関: 筑波大学
• 研究代表者: 星野 力 筑波大学, 構造工学系, 教授 (30027130)
• 研究分担者: 丸山 勉 筑波大学, 構造工学系, 助教授 (00292532) ; HUGO deGaris (株)ATR人間情報通信研究所, 客員研究員 ; 徳永 幸彦 筑波大学, 生物科学系, 講師 (90237074) ; 佐倉 統 横浜国立大学, 経営学部, 助教授 (00251752) ; 池上 高志 東京大学, 大学院・総合文化研究科, 助教授 (10211715)
• キーワード: 人工生命 / 創発 / 適応 / 進化 / 中立進化 / 自己複製 / 生態系 / ロボット行動

研究概要

本研究課題でなされた研究をいくつかのカテゴリーに分け、概要を記す。(1)自己複製・自己組織化○マシンによって書き換えられるテープと、テープによって書き換えられるマシンの共進化を研究した。(池上)○自己複製のモデルを観察し、その条件とクラス分けを行なった。(田中、津本)○生物(大腸菌、酵素)による無細胞自己増殖系を実験した。(2)群と生態、進化○魚相互間の運動が創発的に出現する観察を行ない魚群行動を調べた。(三宮、飯間、中峰)○自然界の進化の特徴である進化と共に丸くなる適応度地形を考察した。(徳永)○個体の繁殖と分散のみを仮定した人工生命的シミュレーションを行った(河田)○多重遺伝子族におけるコピー数の増加シミュレーションを行ない、種々の遺伝的冗長性を調べた。(館田)(3)中立進化と頑健性○8つの赤外近接センサーと2つの車輪からなるロボットの行動モデルにおける中立変異の爆発的発現を解析した。(星野)○ロボットの行動進化において、フラクタル性と頑健性との関係を明らかにした。未解決の難問(3階層以上の多段創発の困難)を指摘した。(佐倉)(4)その他○ニューライトネットの進化を10万ニューロンの回路を進化させることで研究した。(deGaris)○細菌の走行性を支える分子機構をシミュレーションによって再現した。(大竹、辻、加藤)○脊椎植物の力学対応進化学を確立した。(西原、松田、森沢)○所要時間最短という利己的な行動を行なうカ-ナビの設計を研究した。(星野、葛岡)○FPGA(適応的に構造を再構成するゲートアレイ)を多数並列に結合しテープとマシンの共進化モデルを長時間計算しようとしている。(丸山)

研究成果

• [文献書誌] 星野 力 他2名: "ロボット行動の進化とその頑健性" 計測自動制御学会論文集. 33.6. 533-540 (1997)
• [文献書誌] Nishimura,S., Ikegami,T: "Emergence of Collective Strategies in a Prey-Predator Game Model" Artificial Life. (発表予定). (1998)
• [文献書誌] Sakura,O.: "Similarities and varieties a sketch on the acceptance of Darainism and sociobiology in Japan" Biology and Philosophy. (発表予定). (1998)
• [文献書誌] Toqunaga,Y.: "Historicity of a simple competition model" Joural of Theoretical Biology. 187.2. 175-181 (1997)
• [文献書誌] Flix.Gers, Hugo deGaris: "CoDi-Ibit : A Simplified Cellular Automata Based Neuron Model" Artificial Evolution Conference Proceedings. 1. 302-310 (1997)
• [文献書誌] 丸山 勉 他2名: "Field-Programmcble Gcte Arrcyによる進化的計算の高速化" 並列処理シンポジウム'98. (発表予定). (1998)
• [文献書誌] 池上 高志: "数理生物学(編・厳佐庸)" 共立出版, 186 (1997)
• [文献書誌] 佐倉 統: "生命をめぐる冒険" 河出書房新社, 200 (1998)