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2015 Fiscal Year Annual Research Report

SPA技術を基盤とした並列試行型強化学習による太陽光植物工場への知能実装

Research Project

Project/Area Number 26292134
Research InstitutionEhime University

Principal Investigator

高山 弘太郎  愛媛大学, 農学部, 准教授 (40380266)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 高橋 憲子  愛媛大学, 農学部, 助教 (80533306)
羽藤 堅治  愛媛大学, 農学部, 教授 (50274345)
Project Period (FY) 2014-04-01 – 2017-03-31
Keywords知能化 / 植物診断 / 食料生産 / 画像解析
Outline of Annual Research Achievements

愛媛大学植物工場研究センターの小型実証温室(トマト1,000株/400m2)にChl蛍光画像計測ロボットを導入し,6ヶ月以上の長期にわたって高精度生体情報(光合成電子伝達活性と茎伸長)と環境情報(日射・気温・養液)を連日取得した。さらに,得られた生体情報と環境情報の関係を網羅的に解析するためのソフトウェアを開発し,植物の環境応答の季節変化を把握することに成功した。また,直近の一定期間(14日間)における光合成機能指標(光合成電子伝達活性指標)と環境要因との間に高い相関(R>0.7)が認められた場合,その回帰直線からの乖離程度を数値化することで,異常環境応答を検出するアルゴリズムを開発し,実証試験に着手した。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.

Reason

当初の交付申請書に記載した「研究の目的」および「研究実施計画」におおむね沿った研究を遂行できている。

Strategy for Future Research Activity

当初の交付申請書に記載した「研究の目的」および「研究実施計画」に沿って研究を遂行する。なお,本年度は「SPA技術を基盤とした並列試行型強化学習による太陽光植物工場への知能実装(国際共同研究強化)」にも着手するため,共同研究先であるオランダ(ワーゲニンゲン大学,Prof. van Henten)との連携を強化するかたちで,より発展的な内容とする。

Causes of Carryover

新規に作製する予定であったクロロフィル蛍光画像計測装置について,井関農機株式会社との共同研究において資材提供(植物生育診断装置,PC6C)があり,これを改造して用いることで本年度の研究を遂行することができた。次年度の研究にて,本年度の計測結果に基づいた新規の計測装置の開発を行うこととした。

Expenditure Plan for Carryover Budget

本年度の計測結果を踏まえて,クロロフィル蛍光画像計測装置を開発する費用として使用する。

  • Research Products

    (23 results)

All 2016 2015 Other

All Int'l Joint Research (2 results) Journal Article (8 results) (of which Peer Reviewed: 4 results,  Open Access: 6 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (10 results) (of which Int'l Joint Research: 1 results,  Invited: 8 results) Book (3 results)

  • [Int'l Joint Research] Wageningen University(オランダ)

    • Country Name
      NETHERLANDS
    • Counterpart Institution
      Wageningen University
  • [Int'l Joint Research]

    • # of Other Countries
      1
  • [Journal Article] 高軒高温室における夜間気温および養液濃度の違いがパプリカの生育と収量に及ぼす影響2016

    • Author(s)
      橋田祐二,高橋昭彦,高橋憲子,仁科弘重,高山弘太郎
    • Journal Title

      Eco-Engineering

      Volume: 28(2) Pages: 29-36

    • DOI

      http://doi.org/10.11450/seitaikogaku.28.29

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Detection of diurnal variation of tomato transcriptome through the molecular timetable method in a sunlight-type plant factory2016

    • Author(s)
      T. Higashi, Y. Tanigaki, K. Takayama, A. J. Nagano, M. N. Honjo and H. Fukuda
    • Journal Title

      Front. Plant Sci.

      Volume: 87 Pages: 1-9

    • DOI

      10.3389/fpls.2016.00087

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Transcriptome Analysis of Plant Hormone-Related Tomato (Solanum lycopersicum) Genes in a Sunlight-Type Plant Factory2015

    • Author(s)
      Yusuke Tanigaki, Takanobu Higashi, Kotaro Takayama, Atsushi J. Nagano, Mie N. Honjo, Hirokazu Fukuda
    • Journal Title

      PLOS one

      Volume: 10 Pages: 1-18

    • DOI

      10.1371/journal.pone.0143412

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 高軒高温室における長期の加湿処理による飽差環境の違いがパプリカの葉の形態・光合成機能および収穫物に及ぼす影響2015

    • Author(s)
      橋田祐二・高橋昭彦・下元耕太・高橋憲子・仁科弘重・高山弘太郎
    • Journal Title

      Eco-Engineering

      Volume: 27 Pages: 91-98

    • DOI

      http://doi.org/10.11450/seitaikogaku.27.91

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 植物診断ロボットを用いた太陽光植物工場の環境制御の高度化2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Journal Title

      科研費NEWS 2015年度

      Volume: 3 Pages: 13

    • Open Access / Acknowledgement Compliant
  • [Journal Article] クロロフィル蛍光画像計測ロボットによる高精度植物生体情報計測-太陽光植物工場の知能化にむけて-2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Journal Title

      研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア(CVIM)

      Volume: 2015-CVIM-197(5) Pages: 1-4

    • Open Access
  • [Journal Article] 太陽光植物工場における農作物生産の品質管理2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Journal Title

      品質

      Volume: 45 Pages: 19-23

  • [Journal Article] クロロフィル蛍光画像計測ロボットによる植物診断2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Journal Title

      ハイドロポニック

      Volume: 29 Pages: 28-29

  • [Presentation] 太陽光植物工場における植物診断ロボットによる農作物生産の品質管理-日本とオランダにおける展開-2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Organizer
      標準化と品質管理沖縄地区大会2015~グローバル視点からの標準化活動を目指して~
    • Place of Presentation
      沖縄産業支援センター(沖縄県那覇市)
    • Year and Date
      2015-10-13 – 2015-10-13
    • Invited
  • [Presentation] 植物診断ロボットによる高精度成育状態把握と環境調節の知能化2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Organizer
      施設園芸新技術セミナー ・機器資材展 in 中国四国
    • Place of Presentation
      三木町文化交流プラザ(香川県三木町)
    • Year and Date
      2015-10-01 – 2015-10-02
    • Invited
  • [Presentation] クロロフィル蛍光画像計測ロボットを用いた植物環境応答の高時間分解計測2015

    • Author(s)
      高山弘太郎, 古田大輔, 坂井義明, 稲葉一恵, 高橋憲子, 仁科弘重
    • Organizer
      日本生物環境工学会2015年宮崎大会
    • Place of Presentation
      宮崎シーガイア(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2015-09-08 – 2015-09-11
  • [Presentation] クロロフィル蛍光画像計測ロボットによるトマトの茎伸長量の計測2015

    • Author(s)
      高山弘太郎, 池田友美, 坂井義明, 戸田清太郎, 高橋憲子, 仁科弘重
    • Organizer
      日本生物環境工学会2015年宮崎大会
    • Place of Presentation
      宮崎シーガイア(宮崎県宮崎市)
    • Year and Date
      2015-09-08 – 2015-09-11
  • [Presentation] 太陽光植物工場の知能化に向けた高精度生体情報計測2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Organizer
      植物感染生理談話会
    • Place of Presentation
      道後メルパルク松山(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-08-24 – 2015-08-26
    • Invited
  • [Presentation] 植物診断ロボットが可能にする高精度成育状態把握と環境調節の知能化2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Organizer
      全国野菜園芸技術研究会愛媛大会
    • Place of Presentation
      奥道後壱湯の守(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-07-15 – 2015-07-16
    • Invited
  • [Presentation] Daily Measurement of Tomato Plant’s Biological Information with a Chlorophyll Fluorescence Imaging Robot2015

    • Author(s)
      Kotaro Takayama
    • Organizer
      2015年植物工場技術に関する公開講座-3
    • Place of Presentation
      中国農業大学(中国北京市)
    • Year and Date
      2015-06-26 – 2015-06-26
    • Int'l Joint Research / Invited
  • [Presentation] クロロフィル蛍光画像計測ロボットによる高精度植物生体情報計測 -太陽光植物工場の知能化にむけて-2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Organizer
      情報処理学会 コンピュータビジョンとイメージメディア研究会IPSJ SIG-CVIM: COMPUTER VISION AND IMAGE MEDIA
    • Place of Presentation
      日本科学未来館(東京都江東区)
    • Year and Date
      2015-05-18 – 2015-05-19
    • Invited
  • [Presentation] 施設園芸栽培管理のための生体情報ビッグデータ2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Organizer
      第31回シンポジウム 「ビッグデータによる農業のイノベーション」
    • Place of Presentation
      東京大学(東京都文京区)
    • Year and Date
      2015-05-12 – 2015-05-12
    • Invited
  • [Presentation] 植物生体情報計測ロボットによる太陽光植物工場の知能化2015

    • Author(s)
      高山弘太郎
    • Organizer
      「ビッグデータ×農業シンポジウム」
    • Place of Presentation
      愛媛大学(愛媛県松山市)
    • Year and Date
      2015-04-14 – 2015-04-14
    • Invited
  • [Book] 生きものたちをつなぐ「かおり」~エコロジカルボラタイルズ2016

    • Author(s)
      高山弘太郎(著者多数,松井健二ら編著)
    • Total Pages
      211
    • Publisher
      フレグランスジャーナル社
  • [Book] 閉鎖生態系・生態工学ハンドブック2015

    • Author(s)
      高山弘太郎(著者多数,大政謙次ら監修)
    • Total Pages
      448
    • Publisher
      (株)アドスリー
  • [Book] 施設園芸・植物工場ハンドブック2015

    • Author(s)
      高山弘太郎(著者多数,日本施設園芸協会編集)
    • Total Pages
      576
    • Publisher
      農山漁村文化協会(農文協)

URL: 

Published: 2017-01-06  

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