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2014 年度 実績報告書

記憶制限ランダムエージェントモデルとしての分子ロボットシステム

公募研究

研究領域感覚と知能を備えた分子ロボットの創成
研究課題/領域番号 25104521
研究機関九州大学

研究代表者

小野 廣隆  九州大学, 経済学研究科(研究院), 准教授 (00346826)

研究期間 (年度) 2013-04-01 – 2015-03-31
キーワード分子ロボットシステム / ランダムウォーク / マルコフ連鎖 / エージェントモデル / 遷移可能性
研究実績の概要

本研究では確率的・記憶制限的・局所演算に基づく分子システムを,グラフ上をランダムウォークする記憶制限のあるエージェントの形でモデル化し,その計算能力の解明の視点から研究する.「分子ロボットシステム」の特徴を,①分子の強打が多分に確率的であること,②各分子ロボットの「記憶」が非常に制限されること、③各分子ロボットの挙動は局所的な状況のみからけっていされること,の3点に集約し,同システムを「記憶制限のあるエージェントが離散空間であるグラフ上を確率的に行動する系」とみなすことにより,分子ロボットの制御問題は,ランダムウォークの設計問題へと帰着される.すなわち本研究は,分子ロボットシステムに対して,1) 記憶制限のあるエージェントによるグラフランダムウォークとしてのモデル化,2) そのモデルに適した望ましいランダムウォークの設計論,の両面から取り組むものである.

本年度の研究は,モデルの確率的な性質にウエイトを置いた前年度に対し,分子ロボット「集合」の制御の観点から,本研究テーマについて取り組んだ。得られた知見として,分子ロボット「集合」の視点を入れると,その制御は極端に困難(計算困難)になることが挙げられる.前年度の結果を拡張することにより,この問題を一般化しモデル化した独立集合の遷移可能性判定,あるいはクリーク集合の遷移可能性判定に取り組んだ結果,粒子数が十分少ないという仮定の下,かつ与えられたグラフ構造が平面であればこれらの制御は可能であることが判明したが,反面,本アプローチを当初の目標である確率・記憶制限システムに展開することを考えるとまだ多くの障壁があることが明らかとなった.

現在までの達成度 (段落)

26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

26年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (6件)

すべて 2014

すべて 雑誌論文 (3件) (うち査読あり 3件、 謝辞記載あり 2件) 学会発表 (3件)

  • [雑誌論文] Approximability of Latin Square Completion-Type Puzzles2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Haraguchi, Hirotaka Ono
    • 雑誌名

      Fun with Algorithms, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8496 ページ: 218-229

    • DOI

      10.1007/978-3-319-07890-8_19

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] On the Parameterized Complexity for Token Jumping on Graphs2014

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Ito, Marcin Kaminski, Hirotaka Ono, Akira Suzuki, Ryuhei Uehara, Katsuhisa Yamanaka
    • 雑誌名

      Theory and Applications of Models of Computation, Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8402 ページ: 341-351

    • DOI

      10.1007/978-3-319-06089-7_24

    • 査読あり / 謝辞記載あり
  • [雑誌論文] Depth-First Search Using O(n) Bits2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Asano, Taisuke Izumi, Masashi Kiyomi, Matsuo Konagaya, Hirotaka Ono, Yota Otachi, Pascal Schweitzer, Jun Tarui, Ryuhei Uehara
    • 雑誌名

      Algorithms and Computation Lecture Notes in Computer Science

      巻: 8889 ページ: 553-564

    • DOI

      10.1007/978-3-319-13075-0_44

    • 査読あり
  • [学会発表] Depth-First Search Using O(n) Bits2014

    • 著者名/発表者名
      Tetsuo Asano, Taisuke Izumi, Masashi Kiyomi, Matsuo Konagaya, Hirotaka Ono, Yota Otachi, Pascal Schweitzer, Jun Tarui, Ryuhei Uehara
    • 学会等名
      25th International Symposium Algorithms and Computation, ISAAC 2014
    • 発表場所
      Jeonju, Korea
    • 年月日
      2014-12-15 – 2014-12-17
  • [学会発表] Approximability of Latin Square Completion-Type Puzzles.2014

    • 著者名/発表者名
      Kazuya Haraguchi, Hirotaka Ono
    • 学会等名
      7th International Conference, FUN 2014
    • 発表場所
      Lipari Island, Sicily, Italy
    • 年月日
      2014-07-01 – 2014-07-03
  • [学会発表] On the Parameterized Complexity for Token Jumping on Graphs2014

    • 著者名/発表者名
      Takehiro Ito, Marcin Kaminski, Hirotaka Ono, Akira Suzuki, Ryuhei Uehara, Katsuhisa Yamanaka
    • 学会等名
      11th Annual Conference, Theory and Applications of Models of Computation, TAMC 2014,
    • 発表場所
      Chennai, India
    • 年月日
      2014-04-11 – 2014-04-13

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公開日: 2016-06-01  

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