[Published online Journal of Computer Chemistry, Japan Vol.16, 17-21, by J-STAGE]
<Title:> 計算としての化学反応によるゲルのロコモーション
<Author(s):> 吉田 彩乃, 櫻沢 繁
<Corresponding author E-Mill:> sakura(at)fun.ac.jp
<Abstract:> 複雑な実世界に適応するロボットを開発するために,生物の階層性を模倣したシステムが開発されている.しかしそれらのシステム全体を制御するための同期機 構は,コンピュータによる計算によって構成されている.そのアルゴリズムは設計者によってシステムの外部から与えられているため,フレーム問題を 回避できない.フレーム問題を回避するためは,システムの内部から生ずる計算アルゴリズムによってシステムが動作する必要がある.そこで我々は BZ反応が計算として機能することに着目し,BZ反応による自励振動ゲルを用いて,アルゴリズムを与える事無く自発的に一方向の運動を示す化学ロ ボットの開発を目指した.その結果,BZ反応に寄与する物質の拡散速度とゲルの形やサイズのバランスをとることで,内生的に非対称性を作りだすこ とと,その化学反応によって実際にゲルが一方向に蠕動運動することを具体的に示すことに成功した.
<Keywords:> BZ reaction, Self-oscillating gel, Peristaltic motion, Locomotion, Natural computing
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/16/1/16_2017-0004/_article/-char/ja/
<Title:> 計算としての化学反応によるゲルのロコモーション
<Author(s):> 吉田 彩乃, 櫻沢 繁
<Corresponding author E-Mill:> sakura(at)fun.ac.jp
<Abstract:> 複雑な実世界に適応するロボットを開発するために,生物の階層性を模倣したシステムが開発されている.しかしそれらのシステム全体を制御するための同期機 構は,コンピュータによる計算によって構成されている.そのアルゴリズムは設計者によってシステムの外部から与えられているため,フレーム問題を 回避できない.フレーム問題を回避するためは,システムの内部から生ずる計算アルゴリズムによってシステムが動作する必要がある.そこで我々は BZ反応が計算として機能することに着目し,BZ反応による自励振動ゲルを用いて,アルゴリズムを与える事無く自発的に一方向の運動を示す化学ロ ボットの開発を目指した.その結果,BZ反応に寄与する物質の拡散速度とゲルの形やサイズのバランスをとることで,内生的に非対称性を作りだすこ とと,その化学反応によって実際にゲルが一方向に蠕動運動することを具体的に示すことに成功した.
<Keywords:> BZ reaction, Self-oscillating gel, Peristaltic motion, Locomotion, Natural computing
<URL:> https://www.jstage.jst.go.jp/article/jccj/16/1/16_2017-0004/_article/-char/ja/