2016 Fiscal Year Research-status Report
表現型可塑性の多様性の進化に対する複雑系アプローチと生態理解・工学応用への展開
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15K00335
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
鈴木 麗璽 名古屋大学, 情報科学研究科, 准教授 (20362296)
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| Project Period (FY) |
2015-04-01 – 2018-03-31
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| Keywords | 表現型可塑性 / 多様性 / 進化 / エージェントベースモデル / 複雑系 / 野鳥の歌 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
本年度は次のことを行った．１）前年度までの同種間での資源利用重複回避行動の進化モデルと異種間モデルを融合し，異種間・同種間相互作用の頻度を明示的に調整可能に拡張した．同種間・異種間の相互作用頻度の度合いに応じて，種内の可塑性（利用ニッチ重複時の回避確率）多様性と種間の可塑性多様性が連続的に変化することが判明した．２）同種間における個体間相互作用の具体例として，揖斐川河口付近に生息する複数のオオヨシキリの歌行動を，連携研究者の奥乃教授，東京工業大学中臺教授を中心とするグループで開発中の8, 16チャネルマイクアレイ等を用い，また，いであ株式会社の観測協力を得て録音調査した．複数台のマイクを用いた録音から2次元音源定位を行い，歌の時間的重複回避傾向を示した 2個体間の相互作用を移動エントロピーで分析した結果，一方が特に重複を回避しがちであることが判明し，同種間での行動可塑性多様性の存在が示された．３）ロボット聴覚ソフトウェアHARKの個体間相互作用分析への応用可能性の検討のため，名古屋大学稲武フィールドにおいて，ウグイスに対して同種の歌などを再生し行動（方位の変化）を観測するプレイバック・インタラクティブ実験を行った．プレイバックの有無・種類に応じて対象個体の移動傾向や，歌う歌の種類が異なることを，HARKから得られる情報から定量的に示すことができた．４）観測結果を3次元の仮想森林で体験可能なアプリケーションBird song explorerを作成した．５）多様で複雑な種間・個体間相互作用環境における生物の柔軟さの進化の一般的理解や応用可能性の検討のため，人工生命研究や進化学に関する会議に出席し，多重ネットワーク上の協力行動の進化，個体学習・社会学習の進化，物理的ニッチ構築を行う仮想生物の進化，仮想多細胞生物の発生可塑性の進化等についても論じた．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究実績の概要に示されるように，特に，同種・異種が混在する生態条件における集団内・集団間での可塑性多様性に関して一般的な知見が得られたのは大きな進展であった．また，野鳥の歌行動の観測と分析に関しては，連携研究者の奥乃教授の支援を受けて開発中の野鳥の歌観測システムであるHARKBirdとそれを用いた分析例として，国内の夏鳥間の歌行動の時間的重複回避行動の存在を成果としてまとめることができた．オオヨシキリの調査に関しても，8チャネルマイクアレイを用いた予備的知見を成果にまとめることができた．ウグイスに対するプレイバック・インタラクティブ実験についても，行動可塑性を理解する上で重要な，行動の文脈と歌の種類との関係を明らかにするための枠組みとしてのHARKBirdの意義を示すことができた．Bird song explorerに関しても，NPO法人バードリサーチによる視覚障害者向けの鳥の歌解説イベントや，デジタル博覧会NAGOYAでのデモンストレーションを行い，野鳥の歌環境を再現することの意義を検討することができた．また，名古屋大学稲武フィールドで行ったスピーカ再生による野鳥の歌の2次元定位実験が，人工知能学会研究会優秀賞を受賞した（松林志保, 鈴木麗璽, 小島諒介, 中臺一博: 複数のマイクロホンアレイとロボット聴覚ソフトウエアHARKを用いた野鳥の観測精度の検討）．
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| Strategy for Future Research Activity |
最終年度であり，次の事を中心に進める予定である．種間・種内相互作用混在モデルの分析を進め，成果の論文投稿の準備を進める．これらの知見を踏まえて工学応用も念頭においた一般的な進化モデルの構築やより具体的な問題設定も検討する．オオヨシキリの調査を継続して行い，より多くの同種個体間における行動可塑性多様性について，情報論的観点から分析する．ウグイスに対するプレイバック実験を継続し，行動可塑性の観点から歌と行動文脈間の相互作用について分析を進める．多様で複雑な種間・個体間相互作用環境や，より複雑な環境と個体との関係における進化の一般的理解を深めるため，人工生命アプローチに基づくモデル研究を進める．
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Research Products
(20 results)
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[Presentation] 空間情報を用いた鳥の歌分析2016
Author(s)
小島 諒介, 杉山 治, 干場 功太郎, 鈴木 麗璽, 中臺 一博
Organizer
第46回AIチャレンジ研究会 (SIG-Challenge)
Place of Presentation
慶應義塾大学
Year and Date
2016-11-09
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