| 研究概要 |
動的モデリング技術に基づく生物の社会的適応行動解明を目指して,コオロギの喧嘩行動に起因する集団の「密度に伴う行動の変容」をとりあげ,その解析を行った.コオロギの行動モデリング手法,神経機構モデリング手法について述べ,その妥当性について議論した.行動モデルとしては,彷復(wander),回避(avoid),喧嘩(fight)の三種類の基本状態から構成される有限状態機械モデルを採用した.神経修飾物質の効果を用いた神経回路モデルに基づく適応的行動選択方法を提案している.NO濃度の拡散方程式モデル,cGMPならびにOA濃度の微分方程式モデル,OA濃度から行動生成への閾値モデルを直列に組み合わせて一連の反応系をモデル化した.このモデルでは,OAの濃度により行動選択が操作されるとの仮説から,閾値よりOA濃度が高い場合に喧嘩行動をとり,低い場合に回避行動を選択することとした.これによりコオロギの適応的行動原理を解明する生理学実験の方針を立てることが可能となった.これらの解析の応用例の一つとしてロボット群の餌あさり行動アルゴリズムを提案し,その有効性を示した.コオロギは,自身の経験により行動に差異が生じるため,最低一つの内部状態変数が必要である.ここでは,コオロギの回避傾向度合い(弱気度合い)を採用する.ロボットの動きの悪さの度合いを内部状態量の大きさに対応させることで,作業空間の広さ(ロボットの密度)のバリエーションに応じて,適正台数分のロボットのみが活動的になることで,対移動量作業効率の良いロボットの行動則が設計できることを示した.
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