講演名 2007-03-06
カオス・フラクタル理論を用いたバイオアッセイ技術
早川 幸孝, 中川 匡弘,
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抄録(和) 生体が行う生理活動は複雑な振る舞いをすることが知られており,その複雑性を理解する上で,カオス・フラクタル解析を行うことが非常に有効と考えられている.そこで本研究では,生体の持つカオス・フラクタル性に対する環境負荷の影響を指標とする有害性評価手法の確立を目的とする.本提案手法では,室内水槽観察実験を行い,動画像から不規則に移動する魚の泳動軌跡をテンプレートマッチング法を用いて抽出する.さらに,水槽内に環境負荷を加え,生体信号に対する環境負荷の影響をカオス・フラクタル手法を用いて解析する.魚の泳動軌跡におけるカオス性の有無について,リアプノフ解析を用いて検証する.さらに,その複雑性を各種フラクタル次元によって定量化する.結果として,魚の位置座標や速度等の変化からは見られなかった環境負荷濃度への依存性がカオス・フラクタル解析手法を用いて検出可能であることがわかった.
抄録(英) It is well known that the physiological activity does complex behavior, and chaos and fractals analysis are considerably effective to understand the complexity. Then, in this report, we aim to improve environmental loads evaluation methods that change of the chaos and fractals characteristics. First, we accomplished observation with an indoor water tank, and the movement loci of a fish as a biological signal were extracted from a video by template match method. In addition, environmental loads are added to the water of the indoor water tank, and we analyzed the influence of the environmental loads on these loci from a view point of chaos and fractals. We characteristic in the movement loci of a fish by means of Lyapunov Analysis. We verify the existence of the chaos movement loci by means of the Fractal Dimensions. Consequently, the dependence on the environmental loads was not found in a simple movement change in the fish. However it could be found from the chaos and fractals analysis.
キーワード(和) 魚の泳動軌跡 / テンプレートマッチング / カオス / フラクタル次元 / リアプノフ解析 / 相関次元 / 臨界指数法
キーワード(英) Swimming Loci of a Fish / Template Matching / Chaos / Fractal Dimensions / Lyapunov Analysis / Correlation Dimension / Critical Exponent Method
資料番号 NLP2006-160
発行日

研究会情報
研究会 NLP
開催期間 2007/2/27(から1日開催)
開催地(和)
開催地(英)
テーマ(和)
テーマ(英)
委員長氏名(和)
委員長氏名(英)
副委員長氏名(和)
副委員長氏名(英)
幹事氏名(和)
幹事氏名(英)
幹事補佐氏名(和)
幹事補佐氏名(英)

講演論文情報詳細
申込み研究会 Nonlinear Problems (NLP)
本文の言語 JPN
タイトル(和) カオス・フラクタル理論を用いたバイオアッセイ技術
サブタイトル(和)
タイトル(英) Bioassay Technology with Chaos and Fractals
サブタイトル(和)
キーワード(1)(和/英) 魚の泳動軌跡 / Swimming Loci of a Fish
キーワード(2)(和/英) テンプレートマッチング / Template Matching
キーワード(3)(和/英) カオス / Chaos
キーワード(4)(和/英) フラクタル次元 / Fractal Dimensions
キーワード(5)(和/英) リアプノフ解析 / Lyapunov Analysis
キーワード(6)(和/英) 相関次元 / Correlation Dimension
キーワード(7)(和/英) 臨界指数法 / Critical Exponent Method
第 1 著者 氏名(和/英) 早川 幸孝 / Hidetaka HAYAKAWA
第 1 著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 工学部 電気系
Nagaoka University of Technology
第 2 著者 氏名(和/英) 中川 匡弘 / Masahiro NAKAGAWA
第 2 著者 所属(和/英) 長岡技術科学大学 工学部 電気系
Nagaoka University of Technology
発表年月日 2007-03-06
資料番号 NLP2006-160
巻番号(vol) vol.106
号番号(no) 574
ページ範囲 pp.-
ページ数 6
発行日