2016年6月 - 2021年3月
生物ナビゲーションのシステム同定と革新的ロギングデバイスの開発
日本学術振興会 科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型) 新学術領域研究(研究領域提案型)
本研究は、ナビゲーションをシステム科学的手法により体系的に研究することを目的とする。ヒトや動物のさまざまなナビゲーションを数理モデルとして理解・解明し、将来的な予測や制御を目指す。ナビゲーションをナビ計測、ナビ分析、ナビ理解、ナビ検証のステップに分類し、ナビ計測のためのログボットの開発とナビ理解のためのシステム同定手法の開発を行う。
ログボットはGPS、カメラ、マイク、気圧計、加速度計などを搭載するオンボードコンピュータ搭載のロガーデバイスである。H30年度はログボットの改良を行い、イベント駆動機能の強化を実施した。搭載デバイス(主に加速度計)データをオンボード処理し、採餌行動を検出し、ビデオカメラを起動する試験において、高い確率で採餌が確認された。耐久性の改善を行い、屋外での利便性を高めた。
野外動物への装着を継続的に実施した。イベント駆動機能高度化のため、防水機能やより高度なプロセッサの搭載に向けて設計を行った。とくに、B01生態班、A02データ科学班と共同して、ログボットをオオミズナギドリに装着し、データ取得を試みた。
B02神経活動班との共同により、ロボット顕微鏡を用いて線虫の行動計測を行うとともに、行動解析結果に基づいて光による神経刺激を行うシステムを開発し、行動中の脳活動計測を実施した。さらに、A02データ科学班と共同し、複数種類の動物の行動から軌跡に異常を持つ個体群の分類を実施した。
言語解析手法を利用した移動軌跡の分析技術を開発し、ウミドリデータを解析した。また、3次元点群に基づく行動予測モデルの開発、位置姿勢推定手法の開発、対象追跡とプロジェクションマッピング手法の開発、群集行動解析モデルの開発などを実施した。
2光子顕微鏡イメージング、カルシウムイメージング、線虫ゲノム編集、遺伝子と成長遅延など、生命科学分野における重要な研究成果を得た。
ログボットはGPS、カメラ、マイク、気圧計、加速度計などを搭載するオンボードコンピュータ搭載のロガーデバイスである。H30年度はログボットの改良を行い、イベント駆動機能の強化を実施した。搭載デバイス(主に加速度計)データをオンボード処理し、採餌行動を検出し、ビデオカメラを起動する試験において、高い確率で採餌が確認された。耐久性の改善を行い、屋外での利便性を高めた。
野外動物への装着を継続的に実施した。イベント駆動機能高度化のため、防水機能やより高度なプロセッサの搭載に向けて設計を行った。とくに、B01生態班、A02データ科学班と共同して、ログボットをオオミズナギドリに装着し、データ取得を試みた。
B02神経活動班との共同により、ロボット顕微鏡を用いて線虫の行動計測を行うとともに、行動解析結果に基づいて光による神経刺激を行うシステムを開発し、行動中の脳活動計測を実施した。さらに、A02データ科学班と共同し、複数種類の動物の行動から軌跡に異常を持つ個体群の分類を実施した。
言語解析手法を利用した移動軌跡の分析技術を開発し、ウミドリデータを解析した。また、3次元点群に基づく行動予測モデルの開発、位置姿勢推定手法の開発、対象追跡とプロジェクションマッピング手法の開発、群集行動解析モデルの開発などを実施した。
2光子顕微鏡イメージング、カルシウムイメージング、線虫ゲノム編集、遺伝子と成長遅延など、生命科学分野における重要な研究成果を得た。
- ID情報
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- 課題番号 : 16H06536
- 体系的課題番号 : JP16H06536