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研究テーマ

公開日:2008年10月 1日 社会性昆虫の行動に関する研究
少数の働きアリによる行動解析とモデル化


沖縄産のゲオオハリアリ

アリのコロニーは刻々と変化する環境において、食料を調達しコロニーの恒常性を保っています。しかし、アリのコロニーでは管理者不在で、管理担当者がいないのに機能している組織になっています。  アリたちは他のアリと出会ったり、離れたり、仕事に精を出したりします。アリ一匹、一匹の小さな世界が関わりあう出来事が集まって、知らないうちに、コロニーは全体として統制のとれた行動パターンをしています。アリは本当に働き者でしょうか? アリの個性、コミュニケーションに迫ります。
■連携機関 東北大学教養学部情報科学科菅原研究室

Analysis and Modeling of Ants'Behavior from Single to Multi-body

Introduction

Many social insects have some interesting characteristics and show organized group behaviors. Especially, ants' colonies are highly organized and exhibit number of remarkable behaviors([1], [2]). Their colonies consist of numerous individuals and engage in nest construction/maintenance, taking care of eggs, battle over territory, foraging and so on by well-organized division of labor. These collective behaviors do not require a special individual that controls the behavior of the entire group. Hereditarily homogeneous individuals achieve these collective behaviors by interacting with each other through direct sight or chemical materials, such as pheromones. Many researchers have been investigating behaviors of ants([3]) and interesting results have reported. However, not so large number of researches have treated single or some ants' behaviors([4], [5]). Thus, aim of our research is to unveil the relationship between the colony-level behaviors and the individual level behaviors.

Colony of ants have to adjust the changing enviroment, where places of food or territory of other colony changes. It is important for colony of ants to know and keep track with the geographic location around its nest. Thus, ants explore surrounding area and share the information in a group.

In our experiment, behavior of a few ants was analyzed; when the ants was placed in unknown environment, they start to explore unknown environment. Our analysis is based on trajectories of ants. We consider that the modeling of the behaviors is one of the most effective approaches to combine the individual-level behaviors and colony-level behaviors.

Bibliography

  • [1] B. H¨olldobler, E.O. Wilson: The Ants. Harvard University Press (1990).
  • [2] B. H¨olldobler, E.O. Wilson: Journey to the Ants: A Story of Scientific Exploration, Harvard University Press (1995).
  • [3] D. Gordon: Ants at Work, W W Norton Co Inc 2000).
  • [4] E. Bonabeau, G. Theraulaz, M. Dorigo: Swarm Intelligence: From Natural to Artificial Systems, Oxford Univ Press (1999).
  • [5] M.J.B. Krieger, J.B. Billeter and L. Keller: "Ant-like task allocation and recruitment in cooperative robots", Nature 406, (2000) pp. 992-995.
  • [6] B.J. Cole, "Short-term activity cycles in ants", Behav. Ecol. Sociobiol. 31 (1992) pp.181-187.
  • [7] B.J. Cole, D. Cheshire, "Mobile Cellular Automata Models of Ant Behavior", Am. Naturalist 148 (1996) pp.1-15.
  • [8] T. Uchikawa, K. Sugawara, T. Kikuchi, K. Tsuji and Y. Hayakawa: "Time-series analysis of ant behavior and its modeling", IEICE tech. report. Nonlinear problems, Vol.106, No.573, 20070226 (2007) pp.27-30.(in Japanese)

報告リスト

少数の働きアリが示す行動解析とモデル化  第二報~歩行速度と時系列解析を主として~ 2009.03.22

文責:結城 麻衣   カテゴリ:少数の働きアリによる行動解析とモデル化計測自動制御学会東北支部(2009.03)

2009年3月13日 計測自動制御学会 東北支部 第 249 回研究集会での発表の内容と反省 をまとめる。 表紙 目次 はじめに 私たちの身の回りには、様々な昆虫がいる。それらの昆虫達は、自然環境に適応しさまざ まな生活体系を構築してきまし... [詳細]


少数の働きアリによる行動解析とモデル化~トゲオオハリアリの行動解析~ 2009.01.18

文責:結城 麻衣   カテゴリ:報告少数の働きアリによる行動解析とモデル化計測自動制御学会東北支部(2008.12)

計測自動制御学会 発表 2008年12月19日に東北学院大学多賀城キャンパスに手行われた、計測自動制御学会にて『少数の働きアリが示す行動解析とモデル化~トゲオオハリアリの行動解析~』について発表してきました。 1.はじめに 私たちの身の回り... [詳細]


2匹の働きアリにおけるコミュニケーションとは? 2008.09.29

文責:結城 麻衣   カテゴリ:n.s.シンポジウム(2008.07.13)少数の働きアリによる行動解析とモデル化

0.表紙 1.研究背景 私たち人間は、高度な脳機能とさまざまな期間を使って多様なコミュニケーションをとります。しかし、周りにいる他の生物は、これほど多様なコミュニケーション能力を持つものは少ないです。 1.研究背景 特に昆虫などは小規模な... [詳細]


社会性昆虫の行動解析とモデル化~トゲオオハゲアリの集団における相関~ 2008.04.01

文責:結城 麻衣   カテゴリ:少数の働きアリによる行動解析とモデル化情報処理学会東北支部研究会(2007.12)

結城 麻衣(a)、林 叔克(a,b)、菅原 研(a) a 東北学院大学教養学部情報科学科 b NPO法人 natural science 概要 社会性昆虫であるアリは、コロニー全体として、ひとつの個体のように振る舞うという集団行動を行って... [詳細]


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