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1.カオス発生機構の解明 従来離散時間システムに対してはカオス発生機構が研究されてきたが、連続時間システムに対してはほとんど研究がない。本研究の第一段階として、連続時間システムのパラメータ平面でのカオス発生領域を明らかにした。さらにこの手法を使ってシステムにむだ時間がある場合のカオス発生領域も明らかにした。
2.創発機能形成の解明 大規模複合システムにおいて、新しい機能や秩序が形成される創発機能はどういうメカニズムで発生するのかという問題を研究した。すなわち簡単な構造をもつ連続時間または離散時間カオスシステムをサブシステムにもつシステムを考え、結合係数を変えることによって、新しい秩序が形成されることがわかった。また計算機シミュレーションの結果、創発機能形成のパラメータ領域を求めることができた。さらに実システムにおける創発現象とその制御を考えるために、生産システムのNバッファにたまる生産原料の数の変動がカオスになることを示し、その状態を制御することを研究した。
3.創発機能の制御 離散時間大規模複合システムの各サブシステムにカオスが発生しているとき、初期値と結合係数を変えることによって、カオス安定化、周期振動、周期振動の同期、カオス同期、アトラクターの時間的転移など多彩な現象が発生することを明らかにし、これらの現象の発生機構を解明した。これより各サブシステムの結合係数を自律的に制御することにより、これらの現象を制御することができることを示した。
4.適応安定化機構の解明 これら研究の結果、研究対象とした非線形大規模複合システムを使って、マルチ・エージェントシステムを構築することを明らかにした。すなわち、各サブシステムは局所的情報しか与えられない状況で全体システムの協調と調和をはかることができることとたしかめた。このときサブシステムは自己の得られる情報からその結合係数を調整することにより、自己の希望する状態に状態を移して安定化することができることを明らかにした。すなわち適応安定化を実現することができた。
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