• 研究課題をさがす
  • 研究者をさがす
  • KAKENの使い方
  1. 課題ページに戻る

2023 年度 実績報告書

大規模トラッキングによる超個体創発の解明と集合知の新理論の展開

研究課題

研究課題/領域番号 21H04885
研究機関東京大学

研究代表者

池上 高志  東京大学, 大学院総合文化研究科, 教授 (10211715)

研究分担者 橋本 康弘  会津大学, コンピュータ理工学部, 上級准教授 (10376494)
柏木 明子  弘前大学, 農学生命科学部, 教授 (40362652)
土畑 重人  東京大学, 大学院総合文化研究科, 准教授 (50714995)
研究期間 (年度) 2021-04-05 – 2024-03-31
キーワード集団知 / 生物集団 / テトラヒメナ / アミメアリ / ミツバチ / ウェブサービス / 情報理論
研究実績の概要

3年間の研究で以下のような結果をえることができた。アリやテトラに関し実験を積み上げ、Community First (コミュニティが最初)という理論を考える足がかりをつくった。これは、個性や多様性、あるいは自発性という生命システムの基本的な性質が、集団から生まれるというロジックである。
まずわれわれはいくつかの生物集団の実験を通じて以下のようなことがわかった。セイヨウミツバチでは、環境から情報がもちこまれると、酢の中で役割分担が自発的に生じることがわかった(Doi et al. 2023)テトラヒメナは、6つの非遺伝的なサブグループが可塑的な表現型として出現し(Kojima et al. 2024)、分裂時には非遺伝的な形質が受け継がれている (Ikegami et al. 準備中)。アミメアリでは、個体が確率的に振る舞うか、あるいは決定論的に振る舞うかという行動決定の分化が起こりうることを示すことができた(Maruyama et al. 2023)
本研究課題では、相互情報量を階層的にくりこんだ空間で計算することで、新しい集団内部の運動を見出すことができた(Masumori et al. 2023). またウェブサービスを生命進化とみなす新しいモデルを構築した。これらをベースに新しい個性の進化、を理解するための統一理論をつくる足がかりとした。
これらの発見はすべて、個々の振る舞いは、集団の「コンテキスト」に依存しているということである。集団が個々の要素の性質や才能を決定する。それが現在考えている”Community First"の理論である。たとえば人のグループでは、才能や個性のあるメンバーを集めて最強のチームを作るのは不可能であり、個性は集団から創発してくるものだということの理論をつくる。このことは、次の基盤Aプロジェクトへと持ち越された。

現在までの達成度 (段落)

令和5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

令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2024 2023

すべて 雑誌論文 (5件) (うち国際共著 3件、 査読あり 5件、 オープンアクセス 5件) 学会発表 (22件) (うち国際学会 13件、 招待講演 3件) 図書 (1件)

  • [雑誌論文] Revealing Gene Expression Heterogeneity in a Clonal Population of Tetrahymena thermophila through Single-Cell RNA Sequencing2024

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kojima, Akiko Kashiwagi and Takashi Ikegami
    • 雑誌名

      Biochemistry and Biophysics Reports

      巻: 38 ページ: 101720

    • DOI

      10.1016/j.bbrep.2024.101720

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Autopoiesis: Foundations of life, cognition, and emergence of self/other2023

    • 著者名/発表者名
      Pasquale Stano, Chrystopher Nehaniv, Takashi Ikegami, Luisa Damiano, Olaf Witkowski
    • 雑誌名

      Biosystems

      巻: 232 ページ: 105008

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2023.105008

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Spiking neural networks produce informational closure by stimulus avoidance2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Masumori and Takashi Ikegami
    • 雑誌名

      Biosystems

      巻: 232 ページ: 104972

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2023.104972

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Spontaneous and information-induced bursting activities in honeybee hives2023

    • 著者名/発表者名
      Itsuki Doi, Weibing Deng and Takashi Ikegami
    • 雑誌名

      Sci Rep

      巻: 13 ページ: 11015

    • DOI

      10.1038/s41598-023-37785-8

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] From autopoiesis to self-optimization: Toward an enactive model of biological regulation2023

    • 著者名/発表者名
      Tom Froese, Natalya Weber, Ivan Shpurov and Takashi Ikegami
    • 雑誌名

      Biosystems

      巻: 230 ページ: 104959

    • DOI

      10.1016/j.biosystems.2023.104959

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [学会発表] Species- and situation-dependent variations of a simple visual response in ants2024

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Notom, Shigehiro Namiki, Ryohei Kanzaki, Stephan Shuichi Haupt, Shigeto Dobata
    • 学会等名
      AROB-ISBC-SWARM 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Swarm Dynamics of Simple Robots with Inherent Inhomogeneity2024

    • 著者名/発表者名
      johnsmith, Norihiro Maruyama, Takashi Ikegami
    • 学会等名
      AROB-ISBC-SWARM 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Pairwise Generation of Social Memes in Yule-Simon process2024

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Hashimoto ,Hiroki Sato, Takashi Ikegami, Mizuki Oka
    • 学会等名
      AROB-ISBC-SWARM 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Multi-scale Information Dynamics in Large-Scale Boids Model2024

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Masumori, Norihiro Maruyama, Takashi Ikegami
    • 学会等名
      AROB-ISBC-SWARM 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Behavioral Analysis of Ant Colonies: Distinguishing Between Stochastic/Deterministic Modes and Global Behavior2024

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Maruyama, Shigeto Dobata, Takashi Ikegami
    • 学会等名
      AROB-ISBC-SWARM 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] Investigating the heterogeneity and its heritability of Tetrahymena thermophila2024

    • 著者名/発表者名
      Akiko Kashiwagi, Hiroki Kojima, Takashi Ikegami
    • 学会等名
      AROB-ISBC-SWARM 2024
    • 国際学会
  • [学会発表] シンプルな視覚ランドマークに対する文脈依存的なアリの行動選択2024

    • 著者名/発表者名
      納富祐典・並木重宏・神崎亮平・土畑重人・Stephan Shuichi Haupt
    • 学会等名
      第71回日本生態学会大会
  • [学会発表] 拘束か誘引か:巣仲間の化学的痕跡がアリの行動に及ぼす影響2024

    • 著者名/発表者名
      兼田典佳・土畑重人
    • 学会等名
      第71回日本生態学会大会
  • [学会発表] Preferential Attachmentに基づくポピュラリティの成長パターンの測定と分類2024

    • 著者名/発表者名
      讃岐浩太・橋本康弘
    • 学会等名
      第8回人工生命研究会
  • [学会発表] 2ボール選択の壺モデルに「隣接可能性」空間を導入したイノベーション過程のモデリング2024

    • 著者名/発表者名
      滿名優希・橋本康弘
    • 学会等名
      第8回人工生命研究会
  • [学会発表] Artificial Life Unveiled2024

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ikegami
    • 学会等名
      India Science Festival
    • 国際学会 / 招待講演
  • [学会発表] 光走性を持つシンプルな実ロボット設計と、群れの生成ダイナミクスの実験2024

    • 著者名/発表者名
      smith john, 丸山典宏, 池上高志
    • 学会等名
      2024年度人工知能学会全国大会(第38回)
  • [学会発表] LLMエージェントの集団インタラクションを通したゲームの新しい戦略の創発2024

    • 著者名/発表者名
      高田亮介, 升森敦士, 池上高志
    • 学会等名
      2024年度人工知能学会全国大会(第38回)
  • [学会発表] Embodied Time Perception: Effects of Time Delay on Hand Motion and Time Estimation in Virtual Environments2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Masumori, Takashi Ikegami
    • 学会等名
      ALIFE 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Implementation of Lenia as a Reaction-Diffusion System2023

    • 著者名/発表者名
      Hiroki Kojima, Takashi Ikegami
    • 学会等名
      ALIFE 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Exploring Multi-Level Inter-Scale Information Flow in Large-Scale Boids Model2023

    • 著者名/発表者名
      Atsushi Masumori, Norihiro Maruyama, Takashi Ikegami
    • 学会等名
      ALIFE 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Evolving Collective AI: Simulation of Ants Communicating via Chemicals2023

    • 著者名/発表者名
      Ryosuke Takata, Yujin Tang, Yingtao Tian, Norihiro Maruyama, Hiroki Kojima, Takashi Ikegami
    • 学会等名
      ALIFE 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Emergence of Differentiation of Deterministic/Stochastic Behavior in Ants’ Collectives2023

    • 著者名/発表者名
      Norihiro Maruyama, Michael Crosscombe, Shigeto Dobata, Takashi Ikegami
    • 学会等名
      ALIFE 2023
    • 国際学会
  • [学会発表] Decision-making on land and water in ants2023

    • 著者名/発表者名
      Yusuke Notomi, Tomoki Kazawa, So Maezawa, Ryohei Kanzaki, Shigehiro Namiki, Shigeto Dobata, Stephan Shuichi Haupt
    • 学会等名
      日本比較生理生化学会 大阪大会
  • [学会発表] 提示された水刺激に対するアリの意思決定戦略2023

    • 著者名/発表者名
      納富祐典・加沢知毅・前澤創・並木重宏・神崎亮平・土畑重人・Stephan Shuichi Haupt
    • 学会等名
      日本動物行動学会 第42回大会
  • [学会発表] Evolution of Individuality : Developing a Community First Theory2023

    • 著者名/発表者名
      池上高志
    • 学会等名
      「細胞を創る」研究会
    • 招待講演
  • [学会発表] Collective Behavior and the Top Down Causation in Living/Nonliving Agents2023

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ikegami
    • 学会等名
      The Uehara International Symposium
    • 国際学会 / 招待講演
  • [図書] R.U.R. and the Vision of Artificial Life2024

    • 著者名/発表者名
      Takashi Ikegami
    • 総ページ数
      312
    • 出版者
      MIT
    • ISBN
      9780262544504

URL: 

公開日: 2024-12-25  

サービス概要 検索マニュアル よくある質問 お知らせ 利用規程 科研費による研究の帰属

Powered by NII kakenhi