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2007 年度 実績報告書

カオス制御理論に基づく温州みかん隔年結果制御技術の実証と確立

研究課題

研究課題/領域番号 19380141
研究機関東京農工大学

研究代表者

酒井 憲司  東京農工大学, 大学院・共生科学技術研究院, 准教授 (40192083)

キーワードカオス / 隔年結果 / 非線形力学 / アンサンブル再構成 / RSM / 決定論的非線形予測 / OGY / サドル
研究概要

サドル安定化制御の制御原理を構築し、数値実験により安定的に制御可能であることを明らかにした。特に、ノイズ印加時における制御可能性も示した。最初の制御入力は時刻t=2にでu(2)=-456である。これに引き続いて微小な制御入力を印加した所、最初の一撃によって安定多様体上に移行した。すなわち,X(2)の状態に摘果量(制御入力)としてu(2)を与えることにより,翌年の状態X(3)を,無制御では991となるべきところを535へと減少できた。この制御過程を相図で確認し制御入力u(2)=-456により,状態X(2)が安定多様体の近傍に移動してX(3)の状態をとり,その後の小さな制御入力により,不動点(サドル)X_<fix>=(410,410)に誘導されていく様子が明確に示された。t=10で制御を解除した後,不動点X_<fix>=(410,410)からの僅かな偏差が次第に拡大し,リミットサイクルの2周期点X_<p,1>=(811,189)およびX_<p,2>=(189,811)に漸近収束した。
一報、ダイナミクスのオブザーバ計測も実施し、B-MATRIX,NBTVIなどの測定指標の有効性を明らかにした。これまで開発してきアンサンブル再構成による非線形ダイナミクスとともに、現場利用が容易である、線形大域的ダイナミクスの推定を実施した。その結果、精度はおとるものの、予測は可能であり、実用上は有効な手法であることを確認した。
試験果樹園において制御実験に用いる個体を10個体程度選定した。ハイパースペクトルカメラにより生育状況モニタリング技術の開発を行った。ウエブベース栽培支援システムの仕様の概要をまとめた。国際ワークショップ「カオス・複雑系の生態情報学-生態系モデリングのための分光イメージング」を2007年9月18日に開催した。

  • 研究成果

    (5件)

すべて 2008 2007

すべて 雑誌論文 (4件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (1件)

  • [雑誌論文] ウンシュウミカン隔年結果現象の予測-線形ダイナミクスを用いた1年先の果実数予測手法の提案-、農業機械学会誌、掲載決定.2008

    • 著者名/発表者名
      野口優子, 酒井憲司, 浅田真一
    • 雑誌名

      農業機械学会誌 70(4)(掲載決定)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Inter-relationships between canopy features and fruit yield in citrus as detected by airborne multispectral imagery2008

    • 著者名/発表者名
      Ye, Xujun, Kenshi Sakai, S-I Asada, A. Sasao
    • 雑誌名

      Transactions of ASABE (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Controlling Chaos (OGY) Implemented on Reconstructed Ecological Two Dimensional Map,2008

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Sakai, Noguchi, Y.
    • 雑誌名

      Chaos Solitons & Fractals (In press)

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Detecting Chaos in a Citrus Orchard: Reconstruction of Nonlinear Dynamics from Very Short Ecological Tim Series,2007

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Sakai, Noguchi, Y, Asadae, S.
    • 雑誌名

      Chaos Solitons & Fractals

      ページ: Available online

    • 査読あり
  • [学会発表] Application of Nonlinear Time Series Analysis on Spatio-Temporal Dynamics of Agro-Ecosystems2007

    • 著者名/発表者名
      Kenshi Sakai.
    • 学会等名
      EcoSummit2007
    • 発表場所
      Beijin
    • 年月日
      20070500

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公開日: 2010-02-04   更新日: 2016-04-21  

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