Modeling the effects of Interaction Network in Ant Colony inferred by Video Tracking System in Dynamics of Task Allocation
任务分配动力学中视频跟踪系统推断的蚁群交互网络效应建模
基本信息
- 批准号:22K17971
- 负责人:
- 金额:$ 2.66万
- 依托单位:
- 依托单位国家:日本
- 项目类别:Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
- 财政年份:2022
- 资助国家:日本
- 起止时间:2022-04-01 至 2026-03-31
- 项目状态:未结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
本年度は、数理モデルによる反応閾値モデルにおけるワーカー同士の相互作用の効果についての数値解析による研究、在来種の大型ありであるクロオオアリを用いた行動計測実験と、新たな計測システム構築のためのシステム開発を行った。数理モデルによる理論研究では、アリを含む社会性昆虫の労働分業を説明する数理モデルである反応閾値モデルは実際にどんな物理量が定量化できてワーカーの行動に関係するかは明らかになっていない。本研究では実際の現象との対応に着目し、ワーカー同士が情報を得るために個体間の相互作用を導入した。まず、既存の反応閾値モデルを大域結合系として捉えて、相互作用を導入したモデルと比較し、拡張モデルで相互作用を決定するネットワーク構造の影響をGini係数を用いて定量化した。Gini係数は経済学で富の不平等を定量化する指標で、ここではコロニー内での労働量の分配の偏りを定量化する指標として導入した。Gini係数によりネットワーク構造として2次元格子型では分業が起こりにくくなり、Scale-freeネットワークでは一部のより分業化が促され、Small-worldネットワークではさらに分業化が促されうることが示唆された。この点をより詳しく見るために餌を与えた後の行動変化を観測し、餌についての情報がどのように伝えられているかを明らかにするための行動計測を行い実際の黒大アリのコロニーにおいての個体間相互作用ネットワークの計測を試みている。また、現在のところ共同研究者での実験装置を利用しているが、さらに大規模なデータ解析を進めるために新しい計測システムの開発にも取り組んでいる。研究成果についての公表は、行動計測実験とシステム開発については行えていないが、数理モデルについての研究は、国内学会、国際学会での口頭発表を行い、国際研究集会において発表した内容を発展させ関連論文誌において発表を行った。
This year, we will conduct research on numerical value analysis of interaction effects of mathematical models, conduct research on operational measurement of large-scale models in the future, and conduct research on the development of new measurement systems. Mathematical theory studies include explanation of social insect behavior, quantification of physical quantities, and quantitative analysis of behavioral relationships. In this study, the interaction between individuals was introduced. The influence of the structure on the interaction between the two systems is quantified by the Gini coefficient. The Gini coefficient is an indicator of the quantitative distribution of wealth in economics. Gini coefficient is divided into two dimensions: Scale-free and Small-world. The information of the action measurement of the individual interaction between the individual and the target is measured. The co-investigators of the project are currently working on the development of a new system for large-scale data analysis. Research achievements include public presentation, action measurement, research development, mathematical research, oral presentation of domestic and international societies, international research conferences, content development and related journal presentation.
项目成果
期刊论文数量(5)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
Effect of interaction network structure in a response threshold model
响应阈值模型中交互网络结构的影响
- DOI:10.1007/s10015-022-00791-6
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0.9
- 作者:Shiraishi Masashi;Yamanaka Osamu;Nishimori Hiraku
- 通讯作者:Nishimori Hiraku
Effect of Interaction Network Structure in Response Threshold Model
响应阈值模型中交互网络结构的影响
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Masashi Shiraishi;Osamu Yamanaka;Hiraku Nishimori
- 通讯作者:Hiraku Nishimori
アリの個体間相互作用による労働量分配メカニズム
蚂蚁个体间相互作用的劳动力分配机制
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Masashi Shiraishi;Osamu Yamanaka;Hiraku Nishimori;白石允梓
- 通讯作者:白石允梓
反応閾値モデルにおける働きアリ同士の相互作用ネットワークによる分配効果
响应阈值模型中工作人员交互网络的分布效应
- DOI:
- 发表时间:2022
- 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:Yamanaka Osamu;Oki Yusuke;Imamura Yuta;Tamura Yukari;Shiraishi Masashi;Izumi Shunsuke;Awazu Akinori;Nishimori Hiraku;白石允梓
- 通讯作者:白石允梓
Ants Alter Collective Behavior After Feeding and Generate Shortcut Paths on a Two-Dimensional Foraging Area
- DOI:10.3389/fphy.2022.896717
- 发表时间:2022-05-11
- 期刊:
- 影响因子:3.1
- 作者:Yamanaka,Osamu;Oki,Yusuke;Nishimori,Hiraku
- 通讯作者:Nishimori,Hiraku
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白石 允梓其他文献
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相似国自然基金
社会性昆虫群体任务分配的动力学建模及分析
- 批准号:
- 批准年份:2022
- 资助金额:30 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
相似海外基金
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24K01765 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 2.66万 - 项目类别:
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$ 2.66万 - 项目类别:
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$ 2.66万 - 项目类别:
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- 资助金额:
$ 2.66万 - 项目类别:
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$ 2.66万 - 项目类别:
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- 批准号:
21K14863 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.66万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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群居昆虫中的王者物质:控制白蚁生殖形态分化的化合物的鉴定及其生态特征
- 批准号:
21K14864 - 财政年份:2021
- 资助金额:
$ 2.66万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Early-Career Scientists
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社会性昆虫灵活、稳健的组织发育和功能表达的实验和理论研究
- 批准号:
20H01871 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.66万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
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社会性昆虫群体大小依赖性生殖性状的可塑性控制
- 批准号:
20J01321 - 财政年份:2020
- 资助金额:
$ 2.66万 - 项目类别:
Grant-in-Aid for JSPS Fellows