非線形動力学的観点からの社会性昆虫の数理モデル化と群ロボットへの応用

2011 年度 研究成果報告書

• 研究課題/領域番号: 21500190
• 研究種目: 基盤研究(C)
• 配分区分: 補助金
• 応募区分: 一般
• 研究分野: 知覚情報処理・知能ロボティクス
• 研究機関: 東北学院大学
• 研究代表者: 菅原 研 東北学院大学, 教養学部, 准教授 (50313424)
• 研究協力者: 林 叔克 (00611641)
• 研究期間 (年度): 2009 – 2011
• キーワード: トゲオハリアリ / パトロール行動 / 個体間相互作用 / リズム現象 / 群ロボット

研究概要

本研究の成果は大きく分けて3つあげられる(1)アリの行動を解析し、単体にはリズム現象がみられ、複数個体ではそのリズムのカップリングが見られる傾向があることを示した。比較的単純な数理モデルを通して、その現象の理解につなげることを試みた。
(2)女王のパトロール行動にみられるワーカー密度依存性について基本的な実験結果を得た。
(3)パトロール行動のモデル化により分散物収集群ロボットシステムへの応用を行った。

研究成果

• [雑誌論文] Rhythmic Behavior of Social Insects from Single to Multibody (2012)
  • 著者名/発表者名: Yoshikatsu Hayashi, Mai Yuki, Ken Sugawara, Tomonori Kikuchi, Kazuki Tsuji
  • 雑誌名: Robotics and Autonomous Systems 巻: 60 ページ: 714-721
  • DOI: DOI:10.1016/j.robot.2011.06.016
  • 査読あり
• [雑誌論文] Modeling the patrol behavior of the Diacamma's gamergate" (2009)
  • 著者名/発表者名: Ken Sugawara, Kazuyuki Yaegashi,Yoshikatsu Hayashi, Tomonori Kikuchi, KazukiTsuji
  • 雑誌名: Artificial life and robotics 巻: 14 ページ: 318-320
  • 査読あり
• [学会発表] 少数のアリに見られる行動特性の解析:トゲオオハリアリが示すリズム現象 (2011)
  • 著者名/発表者名: 結城、菅原、林、菊地、辻
  • 学会等名: 第23回自律分散システムシンポジウム
  • 発表場所: 札幌(北海道大学)
  • 年月日: 2011-01-30
• [学会発表] トゲオオハリアリが示す行動のリズム (2010)
  • 著者名/発表者名: 結城、菅原、林、菊地、辻
  • 学会等名: 日本動物行動学会 第29回沖縄大会
  • 発表場所: 那覇(沖縄県男女共同参画センターてぃるる)
  • 年月日: 2010-11-20
• [学会発表] トゲオハリアリのパトロール行動をモチーフとした群ロボットシステム (2010)
  • 著者名/発表者名: 木島、菅原
  • 学会等名: 情報処理学会東北支部研究報告
  • 発表場所: 仙台(東北学院大学)
  • 年月日: 2010-02-12
• [学会発表] Ethological Analysis of Ant 's Behavior from Single to Multi-body (2009)
  • 著者名/発表者名: Ken Sugawara, Mai Yuki, Yoshikatsu Hayashi, Tomonori Kikuchi, Kazuki Tsuji
  • 学会等名: IEEE Int. Symp. Robots and Systems (IROS2009)
  • 発表場所: St. Louis(Hyatt Regency St. Louis Riverfront)
  • 年月日: 2009-10-11
• [図書] 社会性昆虫の進化生物学 (2011)
  • 著者名/発表者名: 東 正剛・辻 和希編、菅原研
  • 総ページ数: 496
  • 出版者: 海游舎
• [備考]
  • URL: http://www.cs.tohoku-gakuin.ac.jp/~sugawara