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2015 年度 実績報告書

不確定な環境での動的行動の最適化とゲーム理論への拡張

研究課題

研究課題/領域番号 15H04420
研究機関静岡大学

研究代表者

吉村 仁  静岡大学, 創造科学技術大学院, 教授 (10291957)

研究分担者 長谷川 英祐  北海道大学, (連合)農学研究科(研究院), 准教授 (40301874)
研究期間 (年度) 2015-04-01 – 2019-03-31
キーワード動的行動 / 動的ゲーム理論 / 動的計画法 / 環境変動 / 動的最適化モデル / 存続システム / 意思決定 / 幾何平均適応度
研究実績の概要

本年度は初年度であるが、動的行動の理論を応用したゲーム理論のあり方を検討した。とくに、従来のタカハトゲームにおけるハト同士の均等配分が、動的ゲーム理論ではどうなるかを考察した論文の草稿を仕上げた。さらに、動的ゲームにおいて、タカハトゲームや囚人のジレンマゲームがどのように静的ゲーム理論と異なるかを検討した(原稿を準備中)。さらに、タカハトゲームが、現代のような協調的なシステムである人間社会で、利己(タカ)的な行動には罰則が強化されると協力行動が普遍的に促進されることを証明した(Ito and Yoshimura 2015.ネイチャー系オンライン姉妹誌であるScientific Reports掲載 )。また理論と実証の統合研究として、働かないアリのいるコロニーが長期的に存続することを実証データを基にシミュレーションにより立証した(Hasegawa et al. 2015.ネイチャー系オンライン姉妹誌であるScientific Reports掲載、吉村は雑誌のコレスポンディング著者担当 )。
その他、ホストパラサイト系の多種動態や群集の存続性など合計13報(IF合計で40以上、上述Scientific Reports誌7報、サイエンス誌の新しいオンライン姉妹誌であるScience Advances誌1報を含む)の論文を発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

1: 当初の計画以上に進展している

理由

本課題の理論の中心的な目的である働かないアリのコロニー存続への貢献をネイチャー系オンライン姉妹誌Scientific Reports誌に掲載、さらに、ゲーム理論におけるタカハトゲームでの罰則が協調行動を促進することを立証した論文もScientific Reports誌に掲載したことは、大きな前進である。さらに、変動環境での長期適応の視点から、さまざまな応用・発展論文5報をScientific Reports誌に、1報をサイエンス誌の新しいオンライン姉妹誌Science Advancesに、その他専門誌を含めて、合計13報(IF合計で40以上)を掲載できたことは、数年分の業績といえるだろう。

今後の研究の推進方策

本年度は、昨年度に進めた動的行動理論の効用関数をゲーム理論へ応用した場合の結果の論文の投稿を模索する。また、動的効用関数の経済行動(ポートフォリオなど)への応用の検討をはじめる。実証研究では、アリやシロアリなどの社会性昆虫での行動動態の最適化がコロニー存続へどのような貢献をするかを検討する。さらに、変動環境における存続システムとしての生物を考えて、動物の行動のダイナミクスや植物個体の生長・繁殖戦略がどのように最適化されるかを検討していく。分野を固定しないで、様々な分野で、様々なトピックに、動的最適化の適用を試みる。

  • 研究成果

    (25件)

すべて 2016 2015 その他

すべて 雑誌論文 (14件) (うち国際共著 8件、 査読あり 14件、 オープンアクセス 11件、 謝辞記載あり 12件) 学会発表 (7件) (うち国際学会 2件) 図書 (3件) 備考 (1件)

  • [雑誌論文] A simple model for factory distribution: Historical effect in an industry city2016

    • 著者名/発表者名
      Takashi Uehara, Kazunori Sato, Satoru Morita, Yasunobu Maeda,Jin Yoshimura, Kei-ichi Tainaka
    • 雑誌名

      Physica A

      巻: 444(2016) ページ: 213-219

    • DOI

      10.1016/j.physa.2015.10.001

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Seasonal induction of alternative principal pathway for rose flower scent2016

    • 著者名/発表者名
      Hiroshi Hirata, Toshiyuki Ohnishi, Kensuke Tomida, Haruka Ishida, Momoyo Kanda, Miwa Sakai, Jin Yoshimura, Hideyuki Suzuki, Takamasa Ishikawa, Hideo Dohra & Naoharu Watanabe
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 6:20234 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/srep20234

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Lazy workers are necessary for long-term sustainability in insect societies2016

    • 著者名/発表者名
      Eisuke Hasegawa, Yasunori Ishii, Koichiro Tada, Kazuya Kobayashi & Jin Yoshimura
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 6:20846 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/srep20846

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Host-parasite Red Queen dynamics with phase-locked rare genotypes2016

    • 著者名/発表者名
      Jomar Fajardo Rabajante, Jerrold Tubay, Hiromu Ito, Takashi Uehara, Satoshi Kakishima, Satoru Morita, Jin Yoshimura & Dieter Ebert
    • 雑誌名

      Science Advances

      巻: 2 : e1501548 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1126/sciadv.1501548

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Red Queen dynamics in multi-host and multi-parasite interaction system2015

    • 著者名/発表者名
      Jomar F. Rabajante, Jerrold M. Tubay, Takashi Uehara, Satoru Morita, Dieter Ebert and Jin Yoshimura
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 5:10004 ページ: 1-7

    • DOI

      10.1038/srep10004

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Geographic body size variation in the periodical cicadas Magicicada: implications for life cycle divergence and local adaptation2015

    • 著者名/発表者名
      T. Koyama, H. Ito, S. Kakishima, J. Yoshimura, J. R. Cooley, C. Simon and T. Sota
    • 雑誌名

      Journal of Evolutionary Biology

      巻: 28(2015) ページ: 1270-1277

    • DOI

      10.1111/jeb.12653

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Advantage or disadvantage of migration in a prey-predator system2015

    • 著者名/発表者名
      K. Sato, T. Hasegawa, S. Morita, J. Yoshimura and K. Tainaka
    • 雑誌名

      Far East Journal of Applied Mathematics

      巻: 93:2 ページ: 109-121

    • DOI

      10.17654/FJAMNov2015_109_121

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Social penalty promotes cooperation in a cooperative society2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Ito & Jin Yoshimura
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 5:12797 ページ: 1-6

    • DOI

      10.1038/srep12797

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evidence for equal size cell divisions during gametogenesis in a marine green alga Monostroma angicava2015

    • 著者名/発表者名
      Tatsuya Togashi, Yusuke Horinouchi, Hironobu Sasaki & Jin Yoshimura
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 5:13672 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/srep13672

    • 査読あり / オープンアクセス / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Evolution of periodicity in periodical cicadas2015

    • 著者名/発表者名
      Hiromu Ito, Satoshi Kakishima, Takashi Uehara, Satoru Morita, Takuya Koyama, Teiji Sota, John R. Cooley & Jin Yoshimura
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 5:14094 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/srep14094

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anthropogenic effects on a tropical forest according to the distance from human settlements2015

    • 著者名/発表者名
      Ananya Popradit, Thares Srisatit, Somboon Kiratiprayoon, Jin Yoshimura, Atsushi Ishida, Masae Shiyomi, Takehiko Murayama, Pranom,Chantaranothai, Somkid Outtaranakorn & Issara Phromma
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 5:14689 ページ: 1-10

    • DOI

      10.1038/srep14689

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The contribution of seed dispersers to tree species diversity in tropical rainforests2015

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Kakishima, Satoru Morita, Katsuhiko Yoshida, Atsushi Ishida, Saki Hayashi, Takahiro Asami, Hiromu Ito, Donald G. Miller, Takashi Uehara, Shigeta Mori, Eisuke Hasegawa, Kenji Matsuura, Eiiti Kasuya, Jin Yoshimura
    • 雑誌名

      Royal Society Open Science

      巻: 2:150330 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1098/rsos.150330

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Microhabitat locality allows multi-species coexistence in terrestrial plant communities2015

    • 著者名/発表者名
      Jerrold M. Tubay, Keisuke Suzuki, Takashi Uehara, Satoshi Kakishima, Hiromu Ito,Atsushi Ishida, Katsuhiko Yoshida, Shigeta Mori, Jomar F. Rabajante, Satoru Morita,Masayuki Yokozawa & Jin Yoshimura
    • 雑誌名

      SCIENTIFIC REPORTS

      巻: 5:15376 ページ: 1-9

    • DOI

      10.1038/srep15376

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] The Distribution of Periodical Cicada (Hemiptera: Cicadidae:Magicicada) Brood II in 2013: Disjunct Emergences Suggest Complex Brood Origins2015

    • 著者名/発表者名
      John R. Cooley, Chris Simon, Chris T. Maier, David Marshall, Jin Yoshimura, Stephen M. Chiswell, Marten Edwards, Chuck Holliday, Richard Grantham, John Zyla, Robert L. Sanders, Michael Neckermann, Gerry Bunker
    • 雑誌名

      American Entomologist

      巻: 61(4) ページ: 245-251

    • DOI

      10.1093/ae/tmv070

    • 査読あり / 国際共著
  • [学会発表] 周期ゼミ(素数ゼミ)の周期性進化メカニズムの解明2016

    • 著者名/発表者名
      伊東啓, 柿嶋聡, 上原隆司, 守田智, 小山卓也, 曽田貞滋, John R. Cooley, 吉村仁
    • 学会等名
      日本生態学会第63回全国大会
    • 発表場所
      仙台国際センター(宮城県仙台市)
    • 年月日
      2016-03-20 – 2016-03-24
  • [学会発表] An Example of the Contradiction between Dynamic Optimization and the Traditional Maximization of Future Expectation (ZA828IL)2016

    • 著者名/発表者名
      Jin Yoshimura,Hiromu Ito
    • 学会等名
      Complexity, Informatics and Cybernetics: IMCIC 2016
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2016-03-08 – 2016-03-11
    • 国際学会
  • [学会発表] Comparison between dynamic utility optimization and dynamic programing (ZA414YF)2016

    • 著者名/発表者名
      Jin Yoshimura,Hiromu Ito
    • 学会等名
      Complexity, Informatics and Cybernetics: IMCIC 2016
    • 発表場所
      Orlando, Florida, USA
    • 年月日
      2016-03-08 – 2016-03-11
    • 国際学会
  • [学会発表] 動的効用・動的計画と期待効用の比較2016

    • 著者名/発表者名
      吉村仁、伊東啓
    • 学会等名
      虎ノ門定例セミナー
    • 発表場所
      日比谷グリーンサロン(東京都千代田区)
    • 年月日
      2016-01-16 – 2016-01-16
  • [学会発表] 個体ベースモデルを用いた6年周期一斉開花の進化における繁殖干渉仮説の検証2015

    • 著者名/発表者名
      柿嶋聡、高橋尚也、渥美宏太、内貴章世、西田佐知子、吉村仁
    • 学会等名
      第47回種生物シンポジウム、種生物学会
    • 発表場所
      かんぽの宿岐阜羽島(岐阜県岐阜市)
    • 年月日
      2015-12-04 – 2015-12-06
  • [学会発表] 周期ゼミの周期性進化メカニズムの解明2015

    • 著者名/発表者名
      伊東啓、柿嶋聡、上原隆司、守田智、小山卓也、曽田貞滋、John R. Cooley(Univ. of Connecticut)、吉村仁
    • 学会等名
      第31 回個体群生態学会大会
    • 発表場所
      滋賀県立大学(滋賀県彦根市)
    • 年月日
      2015-10-10 – 2015-10-12
  • [学会発表] ボンド・サイト同時破壊に対するネットワークモデルの頑健性2015

    • 著者名/発表者名
      伊東啓、赤池祐樹、守田智、吉村仁
    • 学会等名
      第12回ネットワーク生態学シンポジウム、(社)情報処理学会 ネットワーク生態学研究グループ
    • 発表場所
      山喜旅館(静岡県伊東市)
    • 年月日
      2015-08-03 – 2015-08-04
  • [図書] 素数ゼミの謎からの世界経済2015

    • 著者名/発表者名
      吉村仁
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      静岡大学工学部ニュースレター
  • [図書] イセハナビ属植物を用いた周期的一斉開花の進化研究2015

    • 著者名/発表者名
      柿嶋聡(JSPS特別研究員) ,吉村仁,長谷部光泰
    • 総ページ数
      2
    • 出版者
      基礎生物学研究所共同利用研究報告書
  • [図書] イセハナビ属植物を用いた周期的一斉開花の進化研究2015

    • 著者名/発表者名
      吉村仁, 長谷部光泰,柿嶋聡(JSPS特別研究員), 浦川健祐,小石川和弥矢,鈴木駿
    • 総ページ数
      1
    • 出版者
      基礎生物学研究所共同利用研究報告書
  • [備考] 吉村研究室

    • URL

      http://www.sys.eng.shizuoka.ac.jp/~jin/

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公開日: 2017-01-06  

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