Computational description of social behavior using a data-driven approach

使用数据驱动方法对社会行为进行计算描述

• 批准号: 22K07338
• 负责人: 三村 喬生
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: National Institutes for Quantum Science and Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2022
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2022-04-01 至 2027-03-31
• 项目状态: 未结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/grant/KAKENHI-PROJECT-22K07338/
• 关键词: 行動; 時系列構造; 数理モデル; 機械学習; 化学遺伝学; 神経操作; 霊長類; 社会性; 人工知能; 統計モデル

研究初年度の2022年度は、行動の分節構造解析に関する実証実験を原著論文にまとめ国際雑誌に投稿した。当該論文では小型霊長類(コモン・マーモセット)および中型霊長類(アカゲザル)の全身自由運動を対象とし、その3次元モーショントラッキング情報に内在する時系列的分節構造を教師なし機械学習により分析する手法の有効性を実証した。当該手法により、マーモセットの摂餌行動およびアカゲザルの自然な動作に内在する行動の単位をデータ駆動に抽出することに成功した。さらに、化学遺伝学による全身運動の変容を、事前情報なしに機械的手段を用いて同定することに成功した。現在査読中であり近日中に出版される見込みである。本内容に関し学会発表・招待講演を含め合計2題の口頭発表および1題のポスター発表を行った。また、次のステップとして2者の個体間相互作用の時間発展を取り扱う方法論を確立するためにマウントサイナイ医科大学との共同研究として齧歯類の行動情報の取得を開始した。初年度の検討から、モーショントラッキング技術をほぼ確立することに成功した。行動実験は順調に進められているため、次年度は大規模なデータセットを解析可能となる見込みである。

在2022年研究的第一年中，我们对原始论文进行了针对节段性结构分析的演示实验，并将其提交给国际杂志。本文针对了小型灵长类动物（常见的摩尔果会）和中型灵长类动物（恒河猴）的整个身体自由运动，并证明了一种分析时间序列的分段分段结构的有效性，该方法使用无监督的机器学习中的3D运动跟踪信息中固有的固有。该方法已被用来成功提取果猴的进食行为和恒河猴的自然行为所固有的行为单位。此外，我们已经成功地使用了机械手段来确定整个身体通过化学遗传学的转变，而没有事先信息。目前正在审查，预计将很快发布。总共介绍了有关此内容的两个口头演示和一份海报陈述，包括在会议和被邀请的讲座上的演讲。此外，作为下一步，我们开始获得与西奈山医科大学的联合研究项目获得啮齿动物行为信息，以建立一种处理两个人之间互动时间的时间发展的方法。从第一年的研究开始，我们已经成功建立了几乎所有运动跟踪技术。随着行为实验的顺利进行，预计在下一个财政年度将进行大型数据集的分析。

项目成果

教師なし機械学習を用いた霊長類の自由行動解析

使用无监督机器学习进行灵长类动物自由运动分析

• 发表时间: 2023
• 作者: 三村喬生;松本惇平;持橋大地;中村友昭;平林敏行;樋口真人;南本敬史
• 通讯作者: 南本敬史

Mount Sinai School of Medicine(米国)

西奈山医学院（美国）

機械学習を用いた霊長類の行動記述-自然非言語処理への挑戦-

使用机器学习描述灵长类动物的行为 - 对自然非语言处理的挑战 -

• 发表时间: 2023
• 作者: 三村喬生

自然非言語処理：数理モデルによる霊長類の行動記述

自然非语言处理：使用数学模型描述灵长类动物的行为

• 发表时间: 2022
• 作者: 三村喬生;松本惇平;持橋大地;中村友昭;平林敏行;樋口真人;南本敬史;三村喬生
• 通讯作者: 三村喬生