ちょうどいい知能：線虫群を規範とする低情報処理資源ロボット群の行動アルゴリズム

恰到好处的智能：基于一群线虫的低信息处理资源机器人行为算法

• 批准号: 21K18697
• 负责人: 倉林 大輔
• 金额: $ 4.08万
• 依托单位: Tokyo Institute of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Challenging Research (Exploratory)
• 财政年份: 2021
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2021-07-09 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-21K18697/
• 关键词: 生物規範システム; 自律ロボット; 線虫

本研究は，極めて限られた情報処理資源（計算・通信・移動能力）しか有しない線虫C. elegansに着目し，自律ロボット群の協調的かつ効率的な探索行動アルゴリズムを構築することを目的とする．情報処理系を環境や身体といった物理的実体と調和的に用いるシステム設計に挑戦する．具体的には，生物が発揮する局所的・物理的な相互作用をモデル化し，自律ロボット群の制御アルゴリズムへと転換することで，限られた情報処理資源と単純な相互作用による，効率的なロボット群システムの実現に貢献する．令和４年度は，前年度までに構築した計測系およびそれによって得られたモデル生物の行動解析を行い，集団密度と行動変容の関係について知見を得た．具体的には，モデル生物である線虫が行う行動について従前の文献に沿って２種に大別し，そのうちの急激な移動方向変化を生じる確率分布を同定した．結果として，優れた探索結果を残した群とそうでない群にこの点で差があることがわかった．コンピュータシミュレーションにより抽象化したエージェントモデルでも同様の現象が再現されることを確認した．また，実体を持つエージェントによるパーティクル探索に対する行動アルゴリズム構築の基盤として，制御バリア関数を用いて有意な身体サイズを有した自律型移動ロボットを想定した制御システムの数理モデル構築を行った．完全に自立した移動体の集団においても有効に機能することを，シミュレーションによって確認した．

In this study, the information processing resources (computing, communication and mobility) are extremely limited. elegans, self-discipline, coordination, efficiency, exploration, action, construction, Information processing system environment, physical environment, harmonious application, system design, etc. Specifically, the biological and physical interactions of the biological system are transformed, and the control of the autonomous system is transformed into a system that limits the information processing resources and the pure interactions, and the efficiency of the system. In the fourth year of this year, the previous year, the construction of the measurement system, the analysis of the behavior of the organisms, the concentration density and the relationship between the behavior and the content of the organisms, were established. The accuracy distribution of the two kinds of organisms is uniform. The result is that the best way to find out is to find out the best way to find out. This is the first time I've ever seen a woman who's been in a relationship with someone else. In this case, the system is designed to maintain a high level of mobility, and the system is designed to maintain a high level of mobility, and the system is designed to maintain a high level of mobility. Fully self-supporting mobile phone set with function

项目成果

群れロボットにおける非対称分散化制御バリア関数による衝突回避設計

群体机器人中使用非对称分散控制屏障函数的防撞设计

• 发表时间: 2022
• 作者: 越中博己;折金悠生;倉林大輔
• 通讯作者: 倉林大輔

線虫の集団化学走性に基づく群探索アルゴリズム

基于线虫集体趋化性的群体搜索算法

• 发表时间: 2022
• 作者: 野本聖也;服部佑哉;倉林大輔
• 通讯作者: 倉林大輔

Collision Avoidance Design with Asymmetric Decentralized Control Barrier Function for Robotic Swarm

具有非对称分散控制屏障功能的机器人群防撞设计

• 发表时间: 2022
• 作者: Hiroki Etchu;Yuki Origane;Daisuke Kurabayashi
• 通讯作者: Daisuke Kurabayashi

振動的相互作用による大域群れ構造の分散的推定

使用振荡相互作用对全局群体结构进行分布式估计

• 发表时间: 2021
• 作者: 折金悠生;倉林大輔
• 通讯作者: 倉林大輔

Frequency response of swarm deformation with control barrier function

具有控制障碍函数的群体变形的频率响应

• DOI: 10.1007/s10015-022-00745-y
• 发表时间: 2022
• 期刊: Artificial Life and Robotics
• 影响因子: 0.9
• 作者: Origane Y.;Hattori Y.;Kurabayashi D.
• 通讯作者: Kurabayashi D.