講演名 2017-03-03
カエルの合唱法則に基づく無線センサネットワーク制御手法の提案
合原 一究(筑波大), 小南 大智(阪大), 平野 康晴(阪大), 村田 正幸(阪大),
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抄録(和) カエルの発声行動の数理研究に基づき、無線センサネットワークの自律分散型制御手法を提案する。全世界に約6500種が生息するカエルは、そのほとんどが夜行性であり、オスがメスを呼ぶために鳴き声を発する。一般に繁殖地には多くのオス個体が共存しており、個々のオスは他のライバルにさきがけてメスを獲得する必要がある。オスの発声行動に関しては、鳴き声の重複を避けて交互に鳴く逆相同期状態や、個体同士が張り合うように鳴き始める合唱状態の形成が観測できる。これらの行動は、個体ごとが繁殖の成功を目指す利己的な目的に基づくものと解釈できるだろう。本稿では、カエルの発声行動の内、「短時間スケールでの逆相同期状態」と「長時間スケールでの合唱状態の形成」の両方を再現するハイブリッドな力学モデルを構築する。その上で、提案モデルを拡張することで、通信状態とスリープ状態を一斉に切り替えつつ、自律分散的にパケット送信タイミングをずらせる通信方式を提案する。
抄録(英) There are about 6500 species of frogs around the world. Most of the frog species are nocturnal in their habitat. In general, many individuals of male frogs vocalize calls to attract conspecific females in darkness, which is called as a frog chorus. In this study, we first propose a mathematical model describing two aspects of such a frog chorus: 1) anti-phase synchronization between two frogs, and 2) synchronous mode switching between calling state and silent state. By extending the mathematical model, we propose a novel control method for wireless sensor networks to alternate packet-transmission time among neighboring devices as well as synchronize the timing of mode switching between transmission state and sleep state.
キーワード(和) 群知能 / バイオミメティクス / 力学系 / 状態遷移 / カエルアルゴリズム
キーワード(英) Swarm intelligence / Biomimetics / Dynamical systems / Mode switching / Frog algorithm
資料番号 IN2016-155
発行日 2017-02-23 (IN)

研究会情報
研究会 NS / IN
開催期間 2017/3/2(から2日開催)
開催地(和) 沖縄残波岬ロイヤルホテル
開催地(英) OKINAWA ZANPAMISAKI ROYAL HOTEL
テーマ(和) 一般
テーマ(英) General
委員長氏名(和) 戸出 英樹(阪府大) / 山岡 克式(東工大)
委員長氏名(英) Hideki Tode(Osaka Pref. Univ.) / Katsunori Yamaoka(Tokyo Inst. of Tech.)
副委員長氏名(和) 岡崎 義勝(NTT) / 岸田 卓治(NTT)
副委員長氏名(英) Yoshikatsu Okazaki(NTT) / Takuji Kishida(NTT)
幹事氏名(和) 塚本 和也(九工大) / 前田 英樹(NTT) / 北原 武(KDDI研) / 木村 達郎(NTT)
幹事氏名(英) Kazuya Tsukamoto(Kyushu Inst. of Tech.) / Hideki Maeda(NTT) / Takeshi Kitahara(KDDI R&D Labs.) / Tatsuro Kimura(NTT)
幹事補佐氏名(和) 鎌村 星平(NTT) / 金子 晋丈(慶大) / 夏目 貴史(NTT)
幹事補佐氏名(英) Shohei Kamamura(NTT) / Kunitake Kaneko(Keio Univ.) / Takashi Natsume(NTT)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Technical Committee on Network Systems / Technical Committee on Information Networks
本文の言語 JPN
タイトル(和) カエルの合唱法則に基づく無線センサネットワーク制御手法の提案
サブタイトル(和)
タイトル(英) Autonomous distributed control methods for wireless sensor networks based on nonlinear dynamics of frog choruses
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 群知能 / Swarm intelligence
キーワード(2)(和/英) バイオミメティクス / Biomimetics
キーワード(3)(和/英) 力学系 / Dynamical systems
キーワード(4)(和/英) 状態遷移 / Mode switching
キーワード(5)(和/英) カエルアルゴリズム / Frog algorithm
第 1 著者 氏名(和/英) 合原 一究 / Ikkyu Aihara
第 1 著者 所属(和/英) 筑波大学(略称:筑波大)
University of Tsukuba(略称:Tsukuba Univ.)
第 2 著者 氏名(和/英) 小南 大智 / Daichi Kominami
第 2 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka University(略称:Osaka Univ.)
第 3 著者 氏名(和/英) 平野 康晴 / Yasuharu Hirano
第 3 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka University(略称:Osaka Univ.)
第 4 著者 氏名(和/英) 村田 正幸 / Masayuki Murata
第 4 著者 所属(和/英) 大阪大学(略称:阪大)
Osaka University(略称:Osaka Univ.)
発表年月日 2017-03-03
資料番号 IN2016-155
巻番号(vol) vol.116
号番号(no) IN-485
ページ範囲 pp.347-352(IN),
ページ数 6
発行日 2017-02-23 (IN)