2013 Fiscal Year Research-status Report
フェロモン源探索行動のモデル化に基づく新しい探索アルゴリズムの開発
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25870915
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Grant-in-Aid for Young Scientists (B)
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| Research Institution | National Institute of Informatics |
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Principal Investigator |
小林 亮太 国立情報学研究所, 情報学プリンシプル研究系, 助教 (70549237)
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| Project Period (FY) |
2013-04-01 – 2016-03-31
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| Keywords | 知能情報学 / 探索アルゴリズム / 最適化 / 機械学習 / シミュレーション / 確率過程 |
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| Research Abstract |
動物は、時々やってくる匂い情報を頼りに匂い源に到達できる。例えば、オスのカイコガはフェロモンを頼りにメス (フェロモン源) まで効率的に到達することが知られている。もし、このような高度な探索行動を実現するアルゴリズムを提案できれば、情報工学と生物学に同時に貢献できるだろう。本研究課題では、探索者 (昆虫) が時々流れてくるフェロモンを頼りにフェロモン源を探索する問題を考える。この問題は簡単に見えるが、フェロモンの拡散領域から外れると目標に到達できなくなる。早く確実に目標にたどり着くためには高度なアルゴリズムを必要とする。平成25年度は本探索課題を考察するための理論およびシミュレーション基盤の整備を行った。具体的には、一番単純な系である2次元格子上でシミュレーション、ベイズ統計に基づく探索アルゴリズムの構築に着手した。また、実験グループとの共同研究により昆虫 (カイコガ) の嗅覚神経回路において神経細胞が匂い情報をどのように表現しているか調べた(Kobayashi, Namiki, Kanzaki, Kitano, Nisihkawa and Lansky, Brain Research 2013)。本課題とは若干異なるが、多細胞同時計測データから神経回路の設計図 (神経細胞間のシナプス結合) を推定する手法を提案し、提案手法は既存手法に比べて推定精度が向上することを示した (Kobayashi and Kitano, Journal of Computational Neuroscience 2013)。本成果は、神経回路がどのような仕組みによって情報処理を実現しているかを研究する上で必要となる技術である。
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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
フェロモン源探索問題の理論およびシミュレーション基盤の整備は当初計画に比べて若干の遅れがあるが、実験グループとの共同研究、神経データマイニングアルゴリズムについての成果を国際学術誌で発表できたため。
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| Strategy for Future Research Activity |
今年度も引き続きフェロモン源探索問題の理論およびシミュレーション基盤の整備を進める。また、フェロモン源探索について実験的研究を行っている研究者との連携を検討する。
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| Expenditure Plans for the Next FY Research Funding |
フェロモン源探索問題の理論およびシミュレーション基盤の整備において、当初計画に比べて若干の遅れが出たため。人件費、謝金は英語論文の校閲に使うことを予定していたが、平成25年度には本課題について論文を執筆する段階まで研究を進めることができなかった。
関連研究を進めている研究者との研究打ち合わせを行うための旅費および物品購入に使用し、当初計画通りに研究を遂行することを目指す。また人件費、謝金は英語論文の校閲に執行することを予定している。
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