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2020 Fiscal Year Research-status Report

超高速運動の進化から探る身体バネの局所計算機構

Research Project

Project/Area Number 18K19336
Research InstitutionThe University of Tokyo

Principal Investigator

加賀谷 勝史  東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 特任研究員 (00580177)

Project Period (FY) 2018-06-29 – 2022-03-31
Keywordsリザバーコンピューティング / トラッキング
Outline of Annual Research Achievements

本研究の目的は口脚類(シャコ)における外骨格がばね駆動の超高速運動をすることに着目し、その外骨格ばねシステムの情報処理能力を物理リザバーコンピューティング(PRC)の枠組みで明らかにすることである。そのための実験装置を作成してきた。具体的には、対象(とりだした捕脚)に任意のパルス状の系列入力を行い変形させ、その変形応答を状態として特定の出力(たとえば遅れのあるパルスとするタイマー)の模倣の精度でその入出力関係の能力、すなわち情報処理能力が定量される。しかし、2020年度は新型コロナウイルスの世界的な蔓延によりシャコの入手が困難になってしまった。そこで方向転換をはかった。

リザバーコンピューティングのリザバーの部分はリッチなダイナミクスであればよく様々な物理系に代替可能である。本提案ではシャコをその具体的な対象としていたが生体組織がどのようなダイナミクスをもっているかというより広く射程をとって方向転換をはかった。具体的には、すでに撮影ずみのシャコのハイスピード映像のトラッキング、タコ腕のようなしなやかな物の中心線のトラッキングの研究をすすめた。後者においては論文成果として発表することができた。動画から対象の位置情報(状態)を得るため、従来問題であったセンサーの硬さがやわらかい対象系の邪魔をするという問題が解決された。ソフトウェアができたことに加えて、開発したソフトウェアで生体組織で構成するPRCというより広い観点での研究の展開をしつつある。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

4: Progress in research has been delayed.

Reason

新型コロナウイルスの世界的流行によりシャコの入手が困難となったことが主な理由である。

Strategy for Future Research Activity

生体組織におけるPRCの可能性というより広い視野から、入手できる生体タコでの情報収集を行っていく。また、シャコについては流通が徐々に回復してきたのでそのデータ収集も行っていく。

Causes of Carryover

新型コロナウイルスの流行により水産動物の流通をふくめ入手が困難となったため研究活動の方向転換をした。今後その入手状況に合わせて柔軟に対応したい。

  • Research Products

    (8 results)

All 2021 2020 Other

All Int'l Joint Research (1 results) Journal Article (5 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 5 results,  Open Access: 5 results) Presentation (2 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 1 results)

  • [Int'l Joint Research] Georgia State University(米国)

    • Country Name
      U.S.A.
    • Counterpart Institution
      Georgia State University
  • [Journal Article] Skeletonizing the Dynamics of Soft Continuum Body from Video2021

    • Author(s)
      Inoue Katsuma、Kuniyoshi Yasuo、Kagaya Katsushi、Nakajima Kohei
    • Journal Title

      Soft Robotics

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1089/soro.2020.0110

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Individual behavioral type captured by a Bayesian model comparison of cap making by sponge crabs2020

    • Author(s)
      Harada Keita、Hayashi Naoki、Kagaya Katsushi
    • Journal Title

      PeerJ

      Volume: 8 Pages: e9036~e9036

    • DOI

      10.7717/peerj.9036

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Effect of a wet market on coronavirus disease (COVID-19) transmission dynamics in China, 2019?20202020

    • Author(s)
      Mizumoto Kenji、Kagaya Katsushi、Chowell Gerardo
    • Journal Title

      International Journal of Infectious Diseases

      Volume: 97 Pages: 96~101

    • DOI

      10.1016/j.ijid.2020.05.091

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Early epidemiological assessment of the transmission potential and virulence of coronavirus disease 2019 (COVID-19) in Wuhan City, China, January?February, 20202020

    • Author(s)
      Mizumoto Kenji、Kagaya Katsushi、Chowell Gerardo
    • Journal Title

      BMC Medicine

      Volume: 18 Pages: 217

    • DOI

      10.1186/s12916-020-01691-x

    • Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Chromosome instability induced by a single defined sister chromatid fusion2020

    • Author(s)
      Kagaya Katsushi、Noma-Takayasu Naoto、Yamamoto Io、Tashiro Sanki、Ishikawa Fuyuki、Hayashi Makoto T
    • Journal Title

      Life Science Alliance

      Volume: 3 Pages: e202000911

    • DOI

      10.26508/lsa.202000911

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Presentation] Antagonistic Drive Mechanisms to Increase Impulsive Force Inspired by Exoskeleton Spring System of Mantis Shrimp2020

    • Author(s)
      Shunichi Kurumaya , Fumio Ito , Riki Ono , Katsushi Kagaya , Taro Nakamura
    • Organizer
      CLAWAR
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ばね駆動の超高速運動における神経、筋肉、外骨格、水の相互作用2020

    • Author(s)
      加賀谷勝史
    • Organizer
      進化学会、進化の流体力学的側面:バクテリアから恐竜まで
    • Invited

URL: 

Published: 2021-12-27  

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