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2020 年度 実施状況報告書

マルチモーダル・スモールデータに基づく群行動モデリング手法

研究課題

研究課題/領域番号 20K19792
研究機関近畿大学

研究代表者

大谷 雅之  近畿大学, 理工学部, 講師 (00782682)

研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワード屋内人物位置推定 / 人感センサ / センサデータ駆動 / 環境刺激データ
研究実績の概要

本研究の目的は、従来の映像データを用いた群行動モデルに環境刺激データ(照度、人感、二酸化炭素量など)を組み込み、異常行動を起こしやすい魚群などの行動モデルを構築できるように拡張することである。そのため、環境刺激データによって起きる現象のモデル化の検討が必要である。養殖現場で起きる現象とは、魚群への人間の接近や、光量の変化、音量の変化などが予想される。そこで、R2年度は、魚群への人間の接近をモデル化すべく、環境中の複数の人感センサを用いて屋内水槽周囲の人物位置推定を行う手法を考案した。養殖現場に配備できる人感センサの数は限られるため、本手法では、水槽周囲に存在する数個(3台程度)の人感センサが定期的に出力するデータのみを用いて、人がどの位置に存在するかを推定する。具体的には、センサの位置や出力するデータ、影響範囲、人の移動速度などを総合的に考慮した制約条件を自動的に定義し、それらの制約を満たす移動経路を、既存の最適化手法を用いて算出する。本研究では、仮想的に配備したセンサが出力するデータを想定し、モンテカルロシミュレーションを用いて手法の有効性を検証した。本成果によって、人感センサのデータのみを用いて魚群と人の距離を計測することができ、魚群の行動モデルにおける異常行動(泳ぎが乱れ、壁に衝突するなど)との関係性が明らかになると考えられる。本成果は、国内研究会(第48回知能システムシンポジウム)で発表した。

現在までの達成度 (区分)
現在までの達成度 (区分)

2: おおむね順調に進展している

理由

従来の群行動モデリング手法を拡張するために必要な、環境刺激データによる事象のモデル化は、人感センサに限ってはモデル化に成功しており、全ての環境刺激データではないものの人感センサの場合と同様の方法でモデル化ができると考えられる。これは、光や音という環境刺激データも、人感センサ同様に、刺激の源と、その影響範囲が決まっているためである。刺激の強さの減衰はするものの、閾値を決めて離散化することで、センサデータから制約条件を構築でき、提案手法がそのまま適用できる。

今後の研究の推進方策

R2年度に近畿大学水産研究所(和歌山県)におけるマグロ稚魚のデータ取得実験を行う予定だったが、新型コロナウイルス感染拡大の影響で実施できなかったため、R3年度に同実験を実施する予定である。実験で取得したデータにR2年度に提案した手法を適用し、その有効性を検証する。万が一、新型コロナウイルスなどの影響で実験が実施できない場合は、メダカや金魚などを入れた小型の水槽を準備し、映像やセンサデータの取得を模擬的に行って提案手法の有効性を検証する予定である。
並行して、R2年度に行った人感センサデータを用いた屋内人物位置推定の研究について、手法の一般化を行い、より詳細な実験を行ったのち論文誌への投稿を行う予定である。

次年度使用額が生じた理由

R2年度は、近畿大学水産研究所(和歌山県串本町)においてクロマグロ稚魚の映像取得実験を行う予定であったため、一部機材を購入したものの、新型コロナウイルス感染拡大の影響で実験が実施できなくなった。そのため、その実施にかかる残りの機材費、出張費、人件費(学生アルバイト)、および実験データの整理や分析にかかる機材費、人件費などが余る事態となった。R3年度はこの繰り越し額を利用して同実験を実施する予定である。その他の経費については事前の計画通り執行予定である。

  • 研究成果

    (1件)

すべて 2021

すべて 学会発表 (1件)

  • [学会発表] 離散センサデータを用いた人の位置推定2021

    • 著者名/発表者名
      川北起光, 大谷雅之
    • 学会等名
      第48回知能システムシンポジウム

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公開日: 2021-12-27  

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