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．

The purpose of this study is to limit the use of information resources (calculated communication mobility) to the number of health bugs C. elegans eyes The purpose of self-regulation is to explore the failure rate of self-regulation group coordination. The department of environmental science is concerned with the use of physical physics in the environment and the use of environmental protection equipment. Specific information, the interaction between physics in the Department of Biology and Biotechnology. The self-regulation system is responsible for the prevention and control of environmental pollution, resource interaction is limited, and the rate of response is available. Ling and the year 4, in the previous year, the survey was conducted in the department of health, and the operation of the biological operation was analyzed. We appreciate the knowledge of the density movement, the volume of the exercise, the volume of the exercise, the knowledge of the knowledge. The specific information, the biological activity, the worm, the behavior, the literature, the literature, and the direction of emergency movement, the distribution of health assurance rate is the same as that in the direction of emergency movement. Results The results of the exploration are as follows: the results of the exploration show that there is a difference between the two groups. In order to control the number of people who intend to operate on their own, they do not want to be able to operate on their own. In this way, they do not know what to do, and the number of people who do not want to be able to operate on their own. In this way, they do not know how to do this. They do not know how to do this. Please make sure that you confirm your request.

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.