Development of Selective Fishing System Based on Co-creation Field Principle

基于共创场原理的选择性捕捞系统开发

• 批准号: 19K04462
• 负责人: 杉野 隆三郎
• 金额: $ 2.66万
• 依托单位: Anan National College of Technology
• 依托单位国家: 日本
• 项目类别: Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
• 财政年份: 2019
• 资助国家: 日本
• 起止时间: 2019-04-01 至 2024-03-31
• 项目状态: 已结题
• 来源: https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-19K04462/
• 关键词: 共創場原理; 魚群行動; LED光; レベルセット法; 群行動モデル; 選択的漁法; 共創原理; 共創場; 魚群行動モデル; LED光応用

本研究の目的は，魚群が発現する共創的群行動について，個体行動を重畳した群全体が形成するメタオーダー行動モデルをレベルセット関数(LSM)に置き換える新しい数理モデリング法の構築を試み，LED光による選択的漁法に適用可能なコンピュータシミュレーション手法を開発することで，LED光を用いた漁法の産業応用の可能性を探ることにある．LED光を用いた漁具に対する魚群行動については，徳島県水産研究所による水槽実験データから抽出された論理データに共創場理論を適用して魚群行動モデルを構築する．そのLSM数理モデルの有効性をコンピューターシミュレーションを通じて検証することが目標となる．この目的に沿った令和4年度の研究計画に対する実績を以下に示す．１．魚群行動パターンの変化を定量化するために論理データにカオス・フラクタル解析を適用してクラス分けを試みる必要があるが，これまでの手打ち作業から得られた撮像データから自動的に各個体を分離して論理データを抽出できる画像処理アルゴリズムを開発できた．また，新しい赤外線暗視観察システムを開発し，今後の魚群行動の観察データを高精度かつ柔軟な実験条件の設定可能性を広げることができた．２．共創場原理をベースにする計算機実験手法の新しい可能性を探るため，群集に与えるタスクの設定と行動モデルについて数値実験を通じて検討するとともに，レベルセット法で用いるスカラー密度関数を設計するモデリング手法をhypar graphにより検討でき，今回新たにboids法によるweak AIによる新しいマルチトラッキングアルゴリズムへの応用可能性が確認できた．以上により，研究計画の【フェーズ２】レベルセット魚群行動モデルの構築：フェーズ１で得られた結果を数理科学的かつ水産学的に吟味し，群行動パターンのレベルセット法によるコンピュータ計算技術を開発を部分的に達成できた．

这项研究的目的是尝试构建一种新的数学建模方法，该方法用叠加的个体行为代替了由整个单个行为组成的元阶行为模型，并通过开发使用LED的计算机模拟方法探索捕捞方法的工业应用，该方法可以使用LED光应用于选择性捕捞方法。关于使用LED灯的鱼类学校行为，通过将共同创造现场理论应用于Toushima Fisheries Research Institute从水族馆实验数据中提取的逻辑数据中构建的鱼类学校行为模型。目的是通过计算机模拟来验证LSM数学模型的有效性。以下是符合此目的的2022年研究计划的结果。 1。为了量化鱼类学校行为模式的变化，有必要通过将混乱的分形分析应用于逻辑数据来尝试对逻辑数据进行分类，但是开发了图像处理算法，该算法可以自动将每个人与从以前的手动压制操作中获得的图像数据自动分开，并将其分类。此外，开发了一种新的红外夜视观察系统，扩大了为未来鱼类学校行为的观察数据设定高精度和灵活的实验条件的可能性。 2。为了基于共同创建植物原理探索计算机实验方法的新可能性，我们通过数值实验研究了为社区提供给社区的任务设置和行为模型，并研究了使用HAPHAR图中使用级别设置的标量密度函数设计的模型方法，现在我们已经使用了使用apher Algorith abor Algorith的级别的方法来确认使用较差的方法。结果，我们已经能够使用研究计划的水平鱼类学校行为模型（数学上的数学和基于渔业）的水平式鱼类学校行为模型来部分实现基于计算机的计算技术的开发。

项目成果

Development of Fish Behavior Measurement System Using 360-degree Camera and Monocular Depth Estimation Model

利用360度相机和单目深度估计模型开发鱼类行为测量系统

• 发表时间: 2022
• 作者: Junji Fukumi;Koji Fukuda;Ryuzaburo Sugino;Keiichirou Yoshimi
• 通讯作者: Keiichirou Yoshimi

単眼深度推定モデルを用いた水槽内の魚類行動計測システム

使用单目深度估计模型的水族馆中的鱼类行为测量系统

• 发表时间: 2022
• 作者: 寺尾颯真;福見淳二;杉野隆三郎;福田耕治;吉見圭一郎
• 通讯作者: 吉見圭一郎

魚群行動解析のための群集トラッキング手法の開発

用于鱼类行为分析的人群跟踪方法的开发

• 发表时间: 2022
• 作者: 仁木琉聖，杉野隆三郎，伊丹伸，福田耕治，福見 淳二，吉見圭一郎，三宅修平

共創場原理を考慮した群集行動モデルの提案と検討

考虑共创场原理的人群行为模型的提出与研究

• 发表时间: 2021
• 作者: Chugo Daisuke;Yokota Masahiro;Muramatsu Satoshi;Yokota Sho;She Jin-Hua;Hashimoto Hiroshi;Katayama Takahiro;Mizuta Yasuhide;Koujina Atsushi;村上敦，笹木亮，舘川郁，村中茜，寺林賢司，堂田邦明;品川裕依菜，杉野隆三郎，福田耕治
• 通讯作者: 品川裕依菜，杉野隆三郎，福田耕治

360°カメラを用いた水槽内の魚類行動計測システムの開発

使用 360° 摄像头开发水族馆鱼类行为测量系统

• 发表时间: 2022
• 作者: 福見淳二;福田耕治;杉野隆三郎;吉見圭一郎
• 通讯作者: 吉見圭一郎