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パターン形成数理モデルを用いた軟体動物の貝殻模様の理論的研究

使用图案形成数学模型对软体动物壳图案进行理论研究

基本信息

批准号：
20J20876
负责人：
佐藤英明
金额：
$ 1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
项目状态：
已结题

项目摘要

軟体動物の貝殻に見られる色模様は非常に多様で複雑である．そのため，貝殻模様を統一的な尺度で測定することは難しく，定量的な比較解析は今まで困難であった．模様の形成過程を再現するパターン形成モデルを用いることで，モデルパラメーターとして模様を数値化することができるが，貝殻模様の形成モデルにおける最適なパラメーターの推定には従来の最適化手法を使うことが困難である．本研究では，(1)貝殻模様におけるパラメーター最適化手法の開発と，(2)最適化手法により取得した定量データを用いた模様の進化パターンの推定を行う．昨年度までに確立した手法を用いて、(2)に使用する貝殻模様のデータセットの整備を進めた。種によっては貝殻表面の光沢の影響によりフォトグラメトリーを用いた3Dデータの取得が困難な場合があるため、その代替手法として深層学習手法のひとつであるNeRFの検討も同時に行った。また、昨年度に研究を行った貝殻模様を深層学習を用いて比較・定量する手法について、さらなる解析として、形態を定量化するために従来よく使用されてきた楕円フーリエ解析との比較研究を行い，PCAプロットの主要な軸が両者で共通の特徴量を抽出できていることを確認した．さらに研究の副産物的な結果として，3Dモデルにフィッティングした理論形態モデルのパラメーターから，殻口に沿った貝殻成長量の分布を表すAperture Mapの推定が可能であり，本手法は実際の標本を用いた貝殻成長の解析ツールとして今後期待される．

The color model of the model is very complex. The standard of the model is used to determine the size of the model, and the quantitative comparison is used to analyze the current situation. The model is formed in the process of simulation, and then it is realized that the model is used to form a model, and the model is used. In this study, (1) the best practice is to optimize the performance of the model. (2) the most efficient method to obtain quantitative information is to use the model to improve the performance of the presumptive behavior. Last year, we made sure that the method was used. (2) the use of the model to improve the performance of the system. On the surface, you can use the 3D camera to get a problem. Instead of using a gimmick, you need to learn more about the technique. You can learn how to do it at the same time. Last year's research was conducted, and the model was used to analyze the characteristics of quantitative analysis, and quantitative analysis. The main users of the PCA system share the same information. The results of the by-products of the study are confirmed. The results of the by-products of the study are analyzed. The results of the study show that the results of the by-products, the results of the study, the results, the results, the This technique is based on the analysis of the growth of international standards. I look forward to it in the future.