原生生物の探索行動を創発する機構の数理モデル

原生生物探索行为产生机制的数学模型

• 批准号: 18K03430
• 负责人: 伊藤 賢太郎
• 金额: $ 2.75万
• 依托单位: Hosei University
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2018
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2018-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-18K03430/
• 关键词: 数理モデル; 探索行動; 粘菌; ネットワーク; 真正粘菌; 原生生物

粘菌という原生生物が自ら移動しながら栄養源を獲得するためにどのような戦略をとっているかを明らかにするために、数理モデルを用いた研究を行った。これまでの研究で、粘菌の振る舞いを再現するために様々な角度から数理モデルを提案してきた。もっとも簡略化を行なった確率モデルにおいては、粘菌の先端の運動のみならず、粘菌の後端も動くように設定してあり、限られた通路内を動き回る様子がよく再現されていた。粘菌の厚み振動を伴う微分方程式を用いたモデルでは、粘菌の先端の動きをよく再現できた一方で、後端の動きに関しては洗練されたものとは言い難い状態であった。このモデルでは粘菌はシート状の部分と管状になっている部分の二つから構成されているが、粘菌が後端の原形質を管から回収するための仕組みに改良を加えることにより、より複雑な動きができるようになった。粘菌を用いた実験と、数理モデルを用いたシミュレーションを連携させながら行うというのが本研究の特徴であるが、いままでの粘菌実験は全て枝分かれした狭い通路上における振る舞いを調べたものであり、通路幅についてはあまり問題にしてこなかったという経緯がある。今回提案する数理モデルは二次元のランダムメッシュ上で移動するモデルであるため、通路の幅が粘菌の振る舞いに与える影響、そもそも通路の壁のような障害物を全て取り払った状態における粘菌の振る舞い、についても調べることが可能となった。

Myxomycetes and protozoa can move on their own to obtain nutrient sources, and their strategies can be clearly understood and used for mathematical and physical research. This research is based on the theory of mathematics and physics. In addition to the above, it is necessary to simplify the operation of the system and ensure the accuracy of the operation of the system. The differential equation of the thick vibration of the slime mold is used in the middle of the equation. The front end of the slime mold is moved in the middle of the equation. The rear end of the slime mold is moved in the middle of the equation. The two parts of the mold are composed of two parts: the first part and the second part. The second part is composed of two parts. The third part is composed of two parts. The fourth part is composed of two parts. The fourth part is composed of two parts. The characteristics of this study are: 1) the whole branch of the fungus is divided into two parts: 1) the middle part of the fungus is divided into two parts: 1) the middle part of the fungus is divided into three parts: 1) the middle part of the fungus is divided into two parts: 1) the middle part of the fungus is divided into three parts: 1) the middle part of the fungus is divided into three parts: 1) the fungus is divided into three parts: 1 This paper proposes that the mathematical model of the two-dimensional model should be adjusted according to the vibration and vibration of the channel.

项目成果

真正粘菌のさまざまな行動と数理の視点

真正的粘菌的各种行为和数学观点

• 发表时间: 2022
• 作者: Shigekazu Nakagawa;Hiroki Hashiguchi;Yoko Ono;福本伸樹，三枝祐輔，中川智之，富澤貞男;伊藤賢太郎
• 通讯作者: 伊藤賢太郎

Mass depending maze exploration strategy for true slime mold

真正的粘菌的质量依赖迷宫探索策略

• 发表时间: 2018
• 作者: Shigekazu Nakagawa;Hiroki Hashiguchi;Yoko Ono;福本伸樹，三枝祐輔，中川智之，富澤貞男;伊藤賢太郎;牛島健夫;橋口博樹,清水康希;星ひかる，安藤宗司，石井晶，富澤貞男;Kentaro Ito
• 通讯作者: Kentaro Ito