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2016 年度 実績報告書

動物行動の定量データ取得アルゴリズムの開発と順位行動の長期動態解析

研究課題

研究課題/領域番号 15H06830
研究機関国立情報学研究所

研究代表者

阿部 真人  国立情報学研究所, ビッグデータ数理国際研究センター, 特任研究員 (60758027)

研究期間 (年度) 2015-08-28 – 2017-03-31
キーワード社会性昆虫 / 群知能 / 集団行動 / 大規模データ / 個体間相互作用
研究実績の概要

本研究課題では、社会性昆虫アリである沖縄産トゲオオハリアリ(Diacamma sp.)を対象に、各個体の胸部にQRバーコードタグを接着剤で貼り付け、画像解析するソフトウェアを用いることにより、コロニー(巣)内の全個体の位置・向き情報を1秒1コマの高い時間解像度で長期間(数日間-)取得する実験システムを室内において構築し、データ解析を行った。これまで、動物の集団行動の研究において、このような時間的・空間的に解像度の高い大規模データを取得し、解析を行った研究例は Mersch et al. (2013, Science) だけである。また、Mersch et al. (2013) では、観察データを取得し、解析を行ったのみであり、操作実験を行っていない。一方、本研究課題では、コロニー内における仕事量としての卵・幼虫・蛹の量を操作することや、餌探索エリアにおける餌の導入、実験環境の明暗条件の変化など、介入・操作実験も行っているため、社会性昆虫のシステムが、どのように個体間の相互作用を通して、環境要因に対して適応的な応答を示すのかの理解することが可能になる。また、特徴的な個体間相互作用として順位行動に着目し、位置・向きデータからどの個体間でいつ起きたかを抽出することを試みている。さらに位置と向きの大規模データから、(1)個体間の接触ネットワークの解析や、(2)非線形時系列解析を用いた各個体の活動時系列データからの個体間相互作用の因果性検出、(3)各個体のactivity, inactivityの時間のベキ分布を解析した。

現在までの達成度 (段落)

28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

28年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (4件)

すべて 2017 2016 その他

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

  • [雑誌論文] Optimizing mating encounters by sexually dimorphic movements2017

    • 著者名/発表者名
      Nobuaki Mizumoto, Masato S. Abe, Shigeto Dobata
    • 雑誌名

      Journal of the Royal Society Interface

      巻: 14 ページ: 20170086

    • DOI

      10.1098/rsif.2017.0086

    • 査読あり / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Anomalous diffusion on the servosphere: a potential tool for detecting inherent organismal movement patterns2017

    • 著者名/発表者名
      Naohisa Nagaya, Nobuaki Mizumoto, Masato S. Abe, Shigeto Dobata, Ryota Sato, Ryusuke Fujisawa
    • 雑誌名

      PLOS ONE

      巻: 印刷中 ページ: 印刷中

    • DOI

      in press

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著 / 謝辞記載あり
  • [学会発表] Detecting interaction patterns in ant society by cross-embedding method2016

    • 著者名/発表者名
      Masato S. Abe, Shin-ichiro Nakayama, Haruna Fujioka, Masakazu Shimada
    • 学会等名
      JSMB 2016
    • 発表場所
      Kyushu Univ.
    • 年月日
      2016-09-09 – 2016-09-10
    • 国際学会
  • [備考] プレスリリース それぞれに異なる動きで効率的な出会い ―あらゆる1対1の遭遇の最適化に応用可能―

    • URL

      http://www.nii.ac.jp/news/release/2017/0510.html

URL: 

公開日: 2018-01-16  

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