• 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

2014 年度 実績報告書

スワームロボットシステムにおける適応的組織形成過程の解析とその展開

研究課題

研究課題/領域番号 25820090
研究機関広島大学

研究代表者

保田 俊行  広島大学, 工学(系)研究科(研究院), 助教 (60435451)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワードスワームロボティクス / 計算知能 / 進化ロボティクス / 群れ行動 / 行動解析
研究実績の概要

社会性昆虫,魚や鳥の群れで観察される群知能をマルチロボットシステムへの応用領域はスワームロボティクス(Swarm Robotics, SR)と呼ばれる.SRでは,群れとして協調することでロボット単体の能力をはるかに超える作業の実行を目指しており,特に,比較的単純なロボットで群れを構成するがゆえにシステム全体としてタスク,台数などへの依存度が低いという利点がある.現段階の研究例の多くは群れ行動の生成に主眼を置いており,生物の群れに見られる群れ行動をタスクとしてそれに特化した形で個々のロボットを設計するアドホックアプローチがしばしば用いられている.本研究では,汎用的な手法である進化計算を制御器の設計に適用して観察された適応的な群れ行動の解析を通して,可塑的な役割分担を行うロボットの群れを実現するための知見を得ることを目指した.H26年度は,下に示す通り,動物行動学に基づく行動解析と実機ロボティックスワームの再設計・製作と動作検証実験を行った.
・ロボットコントローラの設計に人工進化を用いる進化ロボティクスアプローチで獲得した群れ行動を解析した.まず,解析対象を大規模なスワームによる高難度タスクでの群れ行動とするため,GPUコンピューティングやクラウドコンピューティングによる分散計算環境への実装を行った.その後,前年度までに提案してきた複雑ネットワークの理論に基づくサブグループの抽出法や行動連鎖の解析の拡張を行った.時系列情報,特にサブグループとその役割の推移や持続時間について解析した.
・前年度までに作成したロボットを改良したもの新規に設計・製作した.ロボットの入出力の構成や役割分担の切り替えが群れとしてのまとまり具合に与える影響を調査した.

  • 研究成果

    (28件)

すべて 2015 2014 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 1件) 学会発表 (16件) 備考 (2件)

  • [雑誌論文] スワームロボットシステムにおける群れ挙動の一解析法 ―動物行動学に基づくアプローチ―2014

    • 著者名/発表者名
      大倉和博, 保田俊行, 和田七海, 松村嘉之
    • 雑誌名

      知能と情報 (日本知能情報ファジィ学会誌)

      巻: 26-5 ページ: 855-865

    • DOI

      10.3156/jsoft.26.855

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 進化型スワームロボティクスにおける協調採餌問題のGPUへの実装2014

    • 著者名/発表者名
      島谷直規, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之
    • 雑誌名

      電気学会論文誌C(電子・情報・システム部門誌)

      巻: 134-9 ページ: 1355-1364

    • DOI

      10.1541/ieejeiss.134.1355

    • 査読あり
  • [雑誌論文] A Levy Flight-Based Hybrid Artificial Bee Colony Algorithm for Solving Numerical Optimization Problems2014

    • 著者名/発表者名
      Hai Shan, Toshiyuki Yasuda, and Kazuhiro Ohkura
    • 雑誌名

      Proceedings of 2014 IEEE Congress on Evolutionary Computation

      巻: 1 ページ: 2656-2663

    • DOI

      10.1109/CEC.2014.6900501

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Apply Incremental Evolution with CMA-NeuroES Controller for a Robust Swarm Robotics System2014

    • 著者名/発表者名
      Yu Tian, Toshiyuki Yasuda, Kazuhiro Ohkura, Yoshiyuki Matsumura, and Masanori Goka
    • 雑誌名

      Proceedings of Proceedings of the SICE Annual Conference 2014

      巻: 1 ページ: 295-300

    • DOI

      10.1109/SICE.2014.6935195

    • 査読あり
  • [雑誌論文] GPU Implementation of Food-Foraging Problem for Evolutionary Swarm Robotics Systems2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ohkura, Toshiyuki Yasuda, Yoshiyuki Matsumura, and Masaki Kadota
    • 雑誌名

      Lecture Notes in Computer Science (Proceedings of 9th International Conference on Swarm Intelligence)

      巻: 8667 ページ: 238-245

    • DOI

      10.1007/978-3-319-09952-1_22

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Response Threshold-Based Task Allocation in a Reinforcement Learning Robotic Swarm2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Koki Kage, and Kazuhiro Ohkura
    • 雑誌名

      Proceedings of IEEE 7th International Workshop on Computational Intelligence and Applications

      巻: 1 ページ: 238-245

    • DOI

      10.1109/IWCIA.2014.6988104

    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Extended SHADE and its Evaluations2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuhiro Ohkura, Toshiyuki Yasuda, Masaki Kadota, and Yoshiyuki Matsumura
    • 雑誌名

      Proceedings of 18th Asia Pacific Symposium on Intelligent and Evolutionary Systems

      巻: 1 ページ: 493-504

    • DOI

      10.1007/978-3-319-13356-0_39

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-organized Flocking in Mobile Robots Based on Frontal Interaction and a Leadership Rules2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Akitoshi Adachi, and Kazuhiro Ohkura
    • 雑誌名

      Proceedings of Joint 7th International Conference on Soft Computing and Intelligent Systems and 15th International Symposium on Advanced Intelligent Systems

      巻: 1 ページ: 594-599

    • DOI

      10.1109/SCIS-ISIS.2014.7044820

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Evolutionary Swarm Robotics Approach to a Pursuit Problem2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Kazuhiro Ohkura, Tosei Nomura and Yoshiyuki Matsumura
    • 雑誌名

      Proceedings of 2014 IEEE Symposium on Robotic Intelligence in Informationally Structured Space

      巻: 1 ページ: 129-134

    • DOI

      10.1109/RIISS.2014.7009182

    • 査読あり
  • [雑誌論文] Self-Organized Flocking of a Mobile Robot Swarm by Topological Distance-Based Interactions2014

    • 著者名/発表者名
      Toshiyuki Yasuda, Akitoshi Adachi, and Kazuhiro Ohkura
    • 雑誌名

      Proceedings of 2014 IEEE/SICE International Symposium on System Integration

      巻: 1 ページ: 106-111

    • DOI

      10.1109/SII.2014.7028020

    • 査読あり
  • [学会発表] GPUを用いたGAによる数独の並列高速解法2015

    • 著者名/発表者名
      萩森格, 王志文, 門田真樹, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      中央電気倶楽(大阪市)
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-22
  • [学会発表] DEによるDeep Neural Networkの学習 ―GPUへの実装2015

    • 著者名/発表者名
      中島潤樹, 門田真樹, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第59回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      中央電気倶楽(大阪市)
    • 年月日
      2015-05-20 – 2015-05-22
  • [学会発表] 実機ロボティックスワームの二点間往復タスクにおける群れ行動生成2015

    • 著者名/発表者名
      中谷繁仁, 安達明俊, 安保雅基, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都市勧業館 みやこめっせ
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] 実機ロボティックスワームの群れ行動生成における入出力構成の及ぼす影響2015

    • 著者名/発表者名
      安保雅基, 安達明俊, 中谷繁仁, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2015
    • 発表場所
      京都市勧業館 みやこめっせ
    • 年月日
      2015-05-17 – 2015-05-19
  • [学会発表] Evolutionary Approach to Sudoku Puzzles with Sophisticated Operations2015

    • 著者名/発表者名
      王志文, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第27回自律分散システムシンポジウム
    • 発表場所
      東京理科大学
    • 年月日
      2015-01-22 – 2015-01-23
  • [学会発表] クラウドコンピューティングを用いた進化計算環境の構築2014

    • 著者名/発表者名
      森川達矢, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之, 板東信太朗, 棟朝雅晴
    • 学会等名
      第14回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
    • 発表場所
      東京ビッグサイト
    • 年月日
      2014-12-14 – 2014-12-17
  • [学会発表] Solving sudoku puzzles based on genetic algorithms with filtrated mutations2014

    • 著者名/発表者名
      Zhiwen Wang, Kazuhiro Ohkura, Toshiyuki Yasuda
    • 学会等名
      第23回計測自動制御御学会中国支部学術講演会
    • 発表場所
      福山大学・宮地茂記念館
    • 年月日
      2014-11-29
  • [学会発表] 位相距離に依存した相互作用によるロボティックスワームの群れ行動生成2014

    • 著者名/発表者名
      安達明俊, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第24回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
  • [学会発表] SHADEの一拡張法の提案とその評価2014

    • 著者名/発表者名
      門田真樹, 松村嘉之, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第24回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
  • [学会発表] 国際サービス市場での事業支援システムの提案(中国上海市某クリーニング企業のケーススタディ)2014

    • 著者名/発表者名
      吉岡佑磨, 松村嘉之, 大谷毅, 高寺政行, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第24回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-19
  • [学会発表] 群れ行動を理解する2014

    • 著者名/発表者名
      大倉和博, 保田俊行, 内倉慶介
    • 学会等名
      第24回インテリジェント・システム・シンポジウム
    • 発表場所
      北見工業大学
    • 年月日
      2014-09-18 – 2014-09-18
  • [学会発表] 反応閾値モデルに基づく強化学習ロボティックスワームの群れ行動獲得2014

    • 著者名/発表者名
      鹿毛浩輝, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      2014 IEEE SMC Hiroshima Chapter 若手研究会
    • 発表場所
      広島市立大学
    • 年月日
      2014-07-19
  • [学会発表] 漸進進化を用いた協調採餌タスクにおけるロボティックスワームの群れ行動生成2014

    • 著者名/発表者名
      森川達矢, 保田俊行, 大倉和博, 松村嘉之
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      富山市総合体育館
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-28
  • [学会発表] 実機ロボティックスワームによる群れ行動生成実験2014

    • 著者名/発表者名
      安達明俊, 笹谷俊貴, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      ロボティクス・メカトロニクス講演会2014
    • 発表場所
      富山市総合体育館
    • 年月日
      2014-05-25 – 2014-05-28
  • [学会発表] 行動連鎖の概念に基づく追跡問題におけるロボティックスワームの群れ行動解析2014

    • 著者名/発表者名
      内倉慶介, 和田七海, 保田俊行, 大倉和博
    • 学会等名
      第58回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
  • [学会発表] 進化型スワームロボティックスシステムの追跡問題への適用2014

    • 著者名/発表者名
      野村冬星, 大倉和博, 保田俊行, 松村嘉之
    • 学会等名
      第58回システム制御情報学会研究発表講演会
    • 発表場所
      京都テルサ
    • 年月日
      2014-05-21 – 2014-05-23
  • [備考] 広島大学大学院工学研究院機械システム・応用力学部門 保田俊行 個人ウェブサイト

    • URL

      http://www.ohk.hiroshima-u.ac.jp/~yasuda/index.html

  • [備考] 広島大学大学院工学研究科 大倉研究室ウェブサイト

    • URL

      http://www.ohk.hiroshima-u.ac.jp

URL: 

公開日: 2016-06-01  

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