魚群行動における自律分散協調機構のモデリング

鱼群行为自主分散协调机制建模

• 批准号: 02248212
• 负责人: 三宮 信夫
• 金额: $ 1.41万
• 依托单位: Kyoto Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research on Priority Areas
• 财政年份: 1990
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 1990 至 无数据
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-02248212/
• 关键词: モデリング; シミュレ-ション; 魚群行動; 自律分散システム; 水槽実験

1.小型淡水魚(タイリクバラタナゴ)を用いて水槽実験を行い,魚群行動を観察しビデオテ-プに記録した。2.手動式の動画像処理方式により,上記の画像デ-タから群を構成している各個体の位置座標の時系列デ-タを求めた。群の個体数としては2,3及び5尾の場合を扱った。各場合とも,デ-タの個数は1000とした。また,画像処理方式を手動式から半自動式に改善する問題を,上記の画像デ-タを基にして検討した。3.時系列デ-タを用いて,各個体の運動を表す物理モデルを作成した。ビデオ画像を見る限りでは,群の先頭になるリ-ダは絶えず交代していることがわかるが,このデ-タを処理することにより,各個体がリ-ダとなる確率は必ずしも同一でないことがわかった。平均的にリ-ダ-となる個体とフォロワ-となる個体ではモデルのパラメ-タ値に相違があった。また,前方推進機構を表すモデルを従来の形からより妥協な関数形に改善した。さらに,相互誘引,成群機構のモデルにも改善を試みた。これらの結果をもとにして自律分散協調機構のモデルを構築する間題は,次年度に考察する計画である。4.モデルの妥協性を評価するために,魚群行動モデルを用いてモンテカルロシミュレ-ションを行い,パラメ-タの感度解析をした。その結果,前方推進力パラメ-タ及び成群力パラメ-タに対する感度は低かったが,相互誘引力パラメ-タに対する感度は高いことがわかった。この点からも,相互誘引機構のモデル化は最も難しい問題であることがわかる。

1. The small freshwater fish (タ イ リ ク バ ラ タ ナ ゴ) を with い て sink be 験 を い, fish action を 観 examine し ビ デ オ テ - プ に record し た. 2. Manual type の animation like 処 manage way に よ り, written の portrait デ - タ か ら group を constitute し て い る each individual の position coordinates の series デ - タ を o め た. In a group, the number of <s:1> individuals is と, て, て, 2,3, and び, 5. There are <s:1> situations where を and った are involved. For each occasion, と と,デ-タ, the number of と 1000と た た. ま た, portrait 処 way を manual type か ら semi-automatic type に improve す を る problem, written の portrait デ - タ を base に し て beg し 検 た. 3. The time series デ-タを is made by デ て, each individual <s:1> motion を table す physics モデ モデ を を. See ビ デ オ portrait を る limit り で は, group of の vanguard に な る リ - ダ は unique え ず metasomatism し て い る こ と が わ か る が, こ の デ - タ を 処 Richard す る こ と に よ り, each individual が リ - ダ と な る probabilistic は will ず し も same で な い こ と が わ か っ た. The average に リ ダ - と な る individual と フ ォ ロ ワ - と な る individual で は モ デ ル の パ ラ メ - タ numerical に conceives が あ っ た. Youdaoplaceholder0, the forward promotion mechanism を represents すモデ を従 を従 を従 to <s:1> shape らよ らよ compromise な shape に improvement た た. Youdaoplaceholder0, mutual inducement, groups of institutions さらに モデ に に さらに improve を try みた. こ れ ら の results を も と に し て scattered self-discipline and coordination agency の モ デ ル を build す る problems は, annual に investigation す る project で あ る. 4. モ デ ル の compromising を review 価 す る た め に, fish action モ デ ル を with い て モ ン テ カ ル ロ シ ミ ュ レ - シ ョ ン を い, パ ラ メ - タ の sensitivity analytic を し た. そ の as a result, the forward propulsion パ ラ メ - タ and び crowds force パ ラ メ - タ に す seaborne る sensitivity low は か っ た が, mutual attraction パ ラ メ - タ に す seaborne る sensitivity high は い こ と が わ か っ た. <s:1> <s:1> points ら ら ら, mutual inducement mechanisms モデ モデ and モデ the most difficult <s:1> problem to solve である である とがわ とがわ る る.

项目成果

島田 亮: "魚群行動モデルにおける成群機構の検討" 第35回システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集. (1991)

Ryo Shimada：“鱼群行为模型中的鱼群机制研究”第 35 届系统、控制和信息工程师学会研究报告会议论文集（1991 年）。

Nobuo Sannomiya: "Application of system theory to modeling of fish behavior" Proceedings of 29th IEEE Conference on Decision and Control. 5. 2794-2799 (1990)

Nobuo Sannomiya：“系统理论在鱼类行为建模中的应用”第 29 届 IEEE 决策与控制会议论文集。

三宮 信夫: "魚群行動モデルの感度解析" 日本水産学会誌. 56. 1973-1977 (1990)

三宫伸夫：“鱼群行为模型的敏感性分析”日本水产学会杂志 56。1973-1977（1990）。

中峯 浩: "感度解析による魚群行動モデルの考察" 第16回システムシンポジウム講演論文集. 181-184 (1990)

Hiroshi Nakamine：“利用敏感性分析考虑鱼群行为模型”第 16 届系统研讨会论文集 181-184（1990 年）。

中峯 浩: "異なった魚種に対する魚群行動モデルの比較" 第33回自動制御連合講演会前刷. 481-482 (1990)

Hiroshi Nakamine：“不同鱼类鱼群行为模型的比较”第 33 届自动控制协会会议预印本 481-482（1990）。