担当分野

本部会では,単一の個体あるいは物体がそれ自体で持っている能力をはるかに超える能力や特性を群れ(スワーム)を形成することにより発現する現象,またはそれらの構成法や解析法を含み,群れ(スワーム)関連のシステム分野を担当する.動物行動学あるいは進化生態学などの生物学分野では,群れは個体が緊密に集まった状態で何らかの個体間相互関係が成立している集まりと解釈されている.しかし,その群れの行動は予測困難な場合がほとんどである.例えば,ムクドリの群れがねぐらへ帰るときに見せる群れ行動,社会性昆虫のアリに観測される役割分担や利他的行動など,いまだに学説の域にある.しかし,近年,大量のデータ解析に基づく行動数理モデルが構築されつつあり,大きなブレイクスルーが期待される.本部会では,これら現代的生物学知見が適用できる自律分散システム設計論の構築を目指し,スワームシステム分野の開墾を担当する.

設置目的

スワームシステムのような草創期にある学際領域においては,それに興味をもつ研究者はさまざまな分野に分散しており,互いの連携が取りづらいことが足かせになっている.そこで,これらの研究者が一堂に会して互いのビジョンについて自由闊達に語り,最新の研究成果や内外の動向などの情報交換ができる場の必要性を感じ,2011年にスワームロボティクス調査研究会を発足させた.これまで3年間の活動を通し,本領域の潜在能力の高さや学際的な広がりを認識できた.引き続き,この全貌が未知である新学術領域の基盤を確立させ,さらに持続的に発展させるためには,部会を設置して活発な活動を継続していくことが必要である.本部会では,主に定例研究会の開催およびオーガナイズドセッション等の企画により,この領域の基盤づくりを行う.定例研究会では,研究成果や進捗の報告,専門家を招いての勉強会,研究相談やオープン問題に関する討論,公開セミナー等を行う.定例研究会のうち一回は,より深い討論が可能なように合宿形式とする.

活動実績

2014年

講演会

石黒先生河田先生
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OS企画

運営委員会

2013年

特集号

計測制御学会学会誌・計測と制御2013年3月号にて,「スワーム:群れの創発的挙動生成」が発刊されました.【SICEサイト内の紹介目次

  1. 【総論】スワーム:群れの創発的挙動生成,大倉 和博
  2. 【解説】社会性昆虫における分業システムのモデリング,土畑 重人・辻 和希
  3. 【解説】競争・同調・社会的促進,松島 俊也・Chentao WEN・小倉 有紀子・綱田 英敏
  4. 【解説】ミナミコメツキガニ放浪集団の維持機構の解明へ向けた基礎実験,森山 徹・中原 純・隈江 俊也
  5. 【解説】アリの集団採餌における方位情報の選択と切り替え,萩原 悠佑・秋野 順治・西森 拓
  6. 【解説】鳥の群れの動態解析と数理モデル,早川 美徳
  7. 【招待論文】Parallel Formation of Differently Groups in a Robotic Swarm, Carlo Pinciroli・Rehan O'Grady・Mauro Birattari・Marco Dorigo
  8. 【解説】アリの行動シミュレータ構築と生態の理解,松野 文俊・花本 惣平
  9. 【解説】群れ形成の動力学,成瀬 継太郎
  10. 【解説】スワームロボティクスのための進化型人工神経回路網,松村 嘉之・大倉 和博
  11. 【解説】人工生物の群れ行動のモデリングとその行動獲得,古川 正志・岩館 健司・鈴木 育男・山本 雅人・渡辺 美知子
  12. 【解説】場を改変することでコミュニケーションするロボット群,藤澤 隆介・土畑 重人・菅原 研
  13. 【解説】スワームロボティクスの実践的課題,久保 正男
  14. 【解説】マルチエージェントシステムにおけるダイナミクスと合意協調制御,滑川 徹
  15. 【解説】大規模構造物組み立てにおける複数移動ロボットの主従関係交換によるデッドロック回避,高玉 圭樹・大谷 雅之

講演会

青沼先生三浦先生
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OS企画

運営委員会

2012年

講演会

辻先生松島先生
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森山先生滑川先生
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OS企画

運営委員会

2011年

スワームロボティクス調査研究会・活動趣意

単一ロボットでは問題解決が困難なタスクに対して,構造が比較的簡単で安価に構築可能な自律ロボットを多数用いて解決策を提示しようとする分野が急速に注目を浴びるようになってきている.現在,この分野はスワームロボティクスと呼ばれており,群知能を物理的に具現化されたシステムに適用する手法に関する研究分野であると認識されるようになっている.この新学術領域の必須の条件として,大域的情報を収集して各ロボットに指示を出すようなスーパーエージェントが存在しないことがあげられる.結果として,スワームの群れ行動は各ロボットの局所的相互作用から必ず創発的に生成される.この枠組みのもと,有意義な群れ行動の生成方式の一つとして,アリのような社会性昆虫の生態を模倣した制御方式が有効であると考えられている.本調査研究会では,これらの具体的設計論や各タスクへの適用方法を探り,スワームロボットシステムの設計方法論について調査・検討することを目的とする.調査研究会の継続により,これまでの成果発表,および研究領域の啓蒙により一層注力する.

同調査研究会・活動範囲

まず,スワームロボティクス分野の重要性とその高い潜在能力を本学会構成員に対し広く啓蒙しながら我が国におけるスワームロボティクス研究を統括し,最新の研究動向を共有する.それとともに様々なアイデアを調査・検討していきながら,スワームロボティクスを現在の萌芽段階から確固とした一つの方法論として確立できるように,研究会や講演会の開催などを行い,全体的研究レベルの向上のための環境基盤の整備を行う.

これまでスワームロボットシステムで取り扱われて来た代表的タスクは,(1)集合,(2)拡散,(3)餌拾い,(4)パターン形成,(5)連結された集団での群れ行動,(6) 協調搬送などがある.それぞれ異なる困難性を持つため,それぞれに異なるアプローチの設計方針が取られることが多かった.本調査研究会では,これらのタスク群に対し広範囲に適用可能な方法論に関して検討を行う.特に,社会性昆虫の生態に動機付けられた制御方式に重点を置き,その有効性について検討する場を提供する.また,ロボットプラットフォームの設計・開発を行う.

OS企画

運営委員会


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