2012 Fiscal Year Research-status Report
グラフオートマトン上の自己組織的な振動生成と構造遷移
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24500289
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Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
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| Research Institution | National Institute of Advanced Industrial Science and Technology |
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Principal Investigator |
富田 康治 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (80357574)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
黒河 治久 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (70356947)
神村 明哉 独立行政法人産業技術総合研究所, 知能システム研究部門, 主任研究員 (70356822)
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| Project Period (FY) |
2012-04-01 – 2015-03-31
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| Keywords | 自己組織化 / 振動子 / グラフオートマトン / 動的ネットワーク / 複雑系 |
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| Research Abstract |
グラフオートマトンは、構造を変化させるルールと、ルールの適用を制約する構造との間の相互作用を記述する数理モデルである。これは静的な格子構造の上での格子点における状態変化を扱うセルオートマトンを、動的なグラフ構造に拡張したものといえ、より豊かな表現力をもつ。この枠組み上の構造の生成とその解析に関する研究を発展させ、局所的に周期的動作する構造がグラフ上に分散し相互作用する系の自己組織過程を考え、動的な構造の自己組織化の研究に資することが本研究の目的である。
このような場合、振動子のネットワークに位相関係を形成するという自己組織化と、グラフ構造によって振動子を形成する形成するという自己組織化が同時に起こる。単純な場合として、各ノードを振動子として取扱い、各々がパルス結合された場合の振る舞いを検討した。周囲のノードが局所的に同期した時に限りグラフオートマトンのルールを実行するというモデルを想定して、これらを実験するためのシミュレータのプロトタイプを試作し、基本的な動作を確認した。ただし、モデルの改良、ルールセットの検討は今後の課題である。
また、これらの応用への検討の一部として、均質な機械的構成要素に対する自己組み立て、自己複製のための様々な手法を提案し、比較検討した。具体的にはランダムな摂動による方法や、構成要素を集めて結合することによる万能組み立て器に基づく方法などを検討し、統一的な取扱いが可能であることを示した。
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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
シミュレータのプロトタイプを作成し、いくつかの基本モデルについての検討を行うことができ、概ね順調に進展していると考えられる。
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| Strategy for Future Research Activity |
理論研究として動的グラフ振動子系に関して数理的・理論的解析を進めるととともに、シミュレーション研究では前年度に試作したシミュレータを用いて、さまざまに条件を変化させた上での振舞いをシミュレートすることにより、典型的な例を抽出する。また、これらを元に、シミュレータの改良を進める。
また、モジュラーロボットやLEGO MINDSTORMS のようなキットに組み込むことを考慮して、グラフオートマトンによる振動系と移動ロボットなどの機械系を結合した系についての動力学シミュレーションの検討に着手する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
外国出張のための旅費に使用予定。
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Research Products
(2 results)
