ACSRG (制御システム研究室)


Advanced Control Systems 

Research Group

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制御システム研究室では,システム制御理論,最適化理論,信号処理,非線形時系列解析,多変数量解析,学習理論などを基礎とした数理的アプローチにより,動物や生物の行動を含む様々なシステムを対象として,そのモデリングや解析,制御系デザインやシステム実現の理論および技術を幅広く研究しています. 

研究室紹介2023.pdf

News (2023年)




タイトル:捕食者-被食者ダイナミクスから探る魚類の生存戦略 (2023/3/11)

News (2022年)



News(2021年)


News(2020年)






News(2019年)


















News(2018年)









主な研究テーマ

I. ビークルシステムの制御技術に関する研究

自動車や船舶,飛行機,車両型移動ロボットなどのビークルシステムを対象として,運動性能や安全性,乗り心地感の向上のための制御技術や複数の移動ロボットを用いた 協調作業の自動化技術について研究しています.また,高性能で省電力な次世代電気自動車開発のための制御技術や生体アナロジー(コウモリの飛行モデル等)を応用した車列形成制御,EVを主体としたスマートシティやITS等の基盤制御技術も研究しています.

II. 生物の行動や機能に基づいた制御理論

生物は長い進化の過程で環境に適した構造や仕組みを獲得しており,生物の行動から制御方法を導出することにより,柔軟で高精度な制御の実現が期待できます.特に鳥の着地動作に着目しており,鳥は自身の姿勢や翼の角度を変化させ速度を柔軟に調整することで正確かつ滑らかな着地を実現しています.この鳥の着地動作を模擬した速度制御法を構築できると,人工移動体の事故防止や燃費向上,乗り心地の改善などが期待できます.

III.非線形時系列解析の理論と応用

非線形時系列解析の手法を開発し,それを様々な非線形現象に応用しています.非線形時系列解析は,背後のダイナミクスに関する有益な情報を与えるだけでなく,時系列予測や制御の手段を与えます.ここ10年余りは脳神経データから生成される発火系列を解析するためにrecurrence plotsと呼ばれる手法の開発に力を入れています.加えてsingle cell Hi-Cと呼ばれる,細胞の中の染色体の空間的に近い部分についての実験データと,recurrence plotsの類似性を利用して,染色体の3次元構造の再構成などを行っています.具体的な現実の対象から観測された実データを手掛かりに,数理的なツールを使って様々な世界を覗いてみたい人向けのテーマです.


IV. フィールドでの生物の鳴き声計測

夏になって田んぼに水が入ると多くのカエルが鳴き始めます.実は,鳴いているのはオスのみでメスを呼ぶために鳴いています.このようなカエルの合唱は比較的よく知られた自然現象ですが,特に野外での合唱構造に関しては,わかっていないことだらけです.本研究室では,音声可視化装置「カエルホタル」,マイクアレイなどの音響計測システムを開発・応用し,国内外のフィールドで生き物の鳴き声を実際に計測します(写真は沖縄でのカエルの調査風景).

V. 生物の行動モデリングとその応用

ホタルの集団発光,魚の群れ,カエルの合唱など,動物はユニークで多様な行動を見せます.このような動物の行動は,個体同士が相手を認識し,自身の行動をコントロールした結果,生じるものと考えられます.本研究室では,動物行動の数理モデリング,そして動物の行動原理に基づく新しい制御技術の開発に取り組んでいます.

お問い合わせ

見学希望,質問等は,(acs-info<AT>googlegroups.com)にご連絡ください.

研究室所在地  

筑波大学 第3エリア 工学系学系 F棟 9階 922室 (3F922)   

     E棟 1階 107-1室  (3E107-1)         

     E棟 2階 201室  (3E201)             

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