魚群行動における自律分散協調機構のモデリング

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.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。