Q


1: しじみ ★ 2019/01/15(火) 15:48:09.84 ID:CAP_USER
「面白いアイデアだ」「発想の勝利ではないか」――
筑波大学と大阪大学がこのほど発表した、カエルの合唱の“ある法則性”を活用する研究結果が、ネット上で注目を集めている。

ニホンアマガエルの合唱は、個々では鳴くタイミングをずらし、全体では一斉に休む時間がある。この法則性をIoT機器のネットワークに応用すれば、近くの端末同士のパケット衝突を回避できる一方、省エネにもつながるという。

カエルの合唱とIoT機器のネットワークという、一見すると関係がないように思える事柄を結び付けた研究結果に、ネット上では「すごすぎる」「まさかの応用」などと驚きの声が上がっている。
研究の経緯を、筑波大学の合原一究助教(システム情報系)に聞いた。

■カエルの合唱に“隠された法則性” ニホンアマガエルの実験で、研究チームが確認した法則性はこうだ。

短時間では「オス同士が鳴くタイミングをずらしている」が、長時間では「鳴いている区間(時間帯)をそろえる」つまり「一斉に休んでいる」というものだ。

研究チームは、この鳴いたり休んだりという法則性を数式で表現し、実験結果と比べることにした。 まず、個々のカエルは鳴くたびにエネルギーを失い、疲労度が増すという仮説を立てた。

その上でエネルギーと疲労度、周囲で鳴いているオスの有無によって、周期的に鳴き声を出す状態(発声状態)と鳴かずにエネルギーの消費を抑える状態(休止状態)を確率的に切り替える数理モデルを作成し、シミュレーションしたところ、実際のカエルの合唱を再現できた。 


no title

さらに、この数理モデルを無線センサーネットワークに応用した。 無線センサーネットワークとは、センサーを搭載した無線端末をたくさん並べたもの。

近くの端末同士が通信し、バケツリレーのようにデータを送っていくことで情報を集めるというもので、例えば農場の広範囲の状態を監視する――といった用途が見込まれている。

ただ、個々の端末が電池で駆動している場合、通信できる回数には限りがある。そのため、近くの端末同士が同時にデータ(パケット)を送り合い、受け渡しに失敗する問題(パケット衝突)を回避したり、適当なタイミングで休止状態に入ったりして、消費電力を抑える必要がある。 この制御の部分に、カエルの合唱の法則性を応用したのだ。 

no title

■驚きの発想が生まれた背景 研究結果の発表を受け、ネット上では「カエルの合唱の研究が、無線センサーネットワークの制御に役立つことを思い付いたきっかけは何だったのだろうか」という声も上がっている。

これに対し、合原助教は「むしろ逆で、カエルの合唱を理解するために、無線センサーネットワークの考え方が役に立つのではないかと思ったのが、私にとってこの研究のスタート地点だった」と説明する。

これまで合原助教は、カエルの合唱のパターン、特に近くの個体同士がタイミングをずらして鳴く現象を研究してきた。 カエルが小さな体のわりに大きな鳴き声を出せるのはなぜか。有限のエネルギーをどのように活用すれば効率的にメスにアピールできるのか。同様の問題を抱えたシステムとして注目したのが無線センサーネットワークだった。

ただ、合原助教は「このような発想ができたのには背景がある」と振り返る。それは、今回の研究論文のラストオーサー(最終著者)でもある大阪大学大学院の村田正幸助教(情報科学研究科)の研究室に2006~08年ごろに所属していた牟田園明さんの研究だった。

牟田園さんは、合原助教が以前発表した「カエルが交互に鳴く」という研究を知り、そのメカニズムを無線センサーネットワークのパケット衝突回避に応用できないか、と発案。牟田園さんが研究を進める過程で、2007年ごろ何度か議論したという。

続きはソースで


引用元:ITmediaNews

11: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 16:18:09.40 ID:mRlan3GD
>>1
この技術を使った実際の製品が期待される性能を達成したらほめたい
それまでは内輪で騒いでいるだけというものも多い
特に日本は

32: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 19:06:07.20 ID:OFqtE+Jk
>>11
どんなに有望な技術でも,一旦,外国に持って行って外人が
金儲けを始めてからでないと日本企業は注目しないからね。

さしずめ,米軍かNASAが低周回衛星ネットワークに使ったら
非常に有効でしたとか言い出すと,すぐに飛びつくよ。

で,ライセンス料せしめられて薄利多売しかできなくて,中韓
に負けると。

2: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 15:52:43.33 ID:bTRZQB7U
かえるのうたが
きこえてくるよ
クヮ クヮ クヮ クヮ
ケケケケ ケケケケ

3: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 15:52:48.28 ID:nYQY48fy
なんかさぁー

こんな次元の低い内容で注目される世界は嫌いです

50: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 21:23:30.84 ID:mC8cIUCp
>>3
程度の低いお前ごときが近づく必要のない世界だから気にするな。

34: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 19:09:33.60 ID:GnE4h6kK
>>3
イグノーベル賞は世界平和に貢献します

5: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 15:54:22.59 ID:5viBNrch
イグノーベル賞に推薦しておきなされ

21: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 17:49:50.75 ID:k8WwgYsp
>>5
いや、これは実用性あるので、イグノーベル賞ではなくね。

83: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 19:45:44.10 ID:7zh6r1GR
>>21
初のノーベル・イグノーベル同時受賞かも

6: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 15:54:36.33 ID:DwrNjf8J
誰も鳴いていない時に鳴いたほうがアピールできるんと違うん?

76: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 14:06:54.83 ID:NzQOoJX1
>>6
人間世界で考えてみるとそういうやつはモテないな

79: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 19:07:53.19 ID:LLBeiFPB
>>6
誰も鳴いていない時には、誰も聞いていない

10: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 16:14:58.32 ID:O4V+RBmd
いやこれすごい重要な研究だと思うぞ

9: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 16:13:33.09 ID:A/hE2YhY
誰も鳴いていない時に鳴くと敵に襲われる確率が上がるし、遠くのメスにはきこえないかもしれないし、鳴いているうちに居場所を突き止めてもらえないかもしれない。

そして鳴き声が分散していると、メスはあっちいったりこっちいったりで、オスにたどり着く確率が減る。

だが全員で泣くと、敵が来ても自分が襲われる確率はわずかになるし、遠くのメスにも聞こえるし、メスはだれかにはたどりつく。

18: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 17:05:37.26 ID:TPq0HbUQ
カエル、面白いね。
近くの田んぼがうるさい時に、側へ行くと一斉に鳴き止んで静かになる。
暫く動かずにいると、チラホラと鳴き始めるのが現れ、直ぐに一斉合唱が始まる。
そこで再び動くと、一斉に静かになる。
全体が調子を合わせてる。

22: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 17:56:04.28 ID:4FodvCdF
うちの死んだじいさんが田んぼで弁当食べた後に弁当箱と蓋でカチャカチャと鳴らせてカエルを鳴かせてたと婆さんが話してくれてヤカンと蓋で再現してカエルを鳴かせてた

あいつらは誰か一匹が鳴きはじめるとつられて鳴くんだよ

20: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 17:38:09.24 ID:KDbR1b3w
こういう技術の応用好きだ

23: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 18:06:25.25 ID:WXG7J0ll
ホタルの光も同じように同調してたよな

27: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 18:25:41.24 ID:c7foKcA+
秋の虫も同じ事してるのかな

25: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 18:22:06.93 ID:kYbiXM+A
ちゃんと数学的に解明できる人はすごいなぁ

30: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 18:44:32.30 ID:+pR7k2e+
筑波大学すげえええええええええええええええええええええええええええ

31: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 19:01:02.32 ID:m2XXiMCx
間違いなく役に立つんだろうが
現状はものすごくニッチな気もする。
電源引いたら有線LAN引くしな
まあアイデアの素晴らしさが良いよね。

39: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 19:34:43.06 ID:IM8/V7z4
(゚∀。)ナルヘソ

41: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 20:19:46.62 ID:pS3p3FKR
よし俺も山椒魚の低代謝高効率の秘密を研究するぞ

42: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 20:30:35.83 ID:RZlYRt8m
この地球上にカエルがいなくても思いつけよ

43: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 20:31:42.61 ID:yMbIkTaz
大事なことは
自然に学べ

人間の考え、知恵なんて浅い浅い

46: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 21:03:52.48 ID:DekGz3uB
やっぱ数学できる人ってスゴいなー
法則を見つけて
それを数式にして
他分野で応用したんだろ
よくわからんけどスゴいわぁ

47: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 21:12:23.78 ID:8sXwlsC2
普通にノーベル賞ものの研究だよ

48: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 21:18:42.44 ID:DP3rv7Pl
複数のメトロノームのリズムが揃いだす
同調効果みたいなものかも

52: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 21:39:05.58 ID:IhpplF7v
低消費電力のIoTのプロトコルを真面目に考えるとだいたいこんな感じになるじゃろて。

54: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 22:41:07.97 ID:zXqmwhV0
no title

55: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 22:42:28.98 ID:mA4I0GQP
>これまで合原助教は、カエルの合唱のパターン、特に近くの個体同士がタイミングをずらして鳴く現象を研究してきた。

ここがポイントなんだけどな。「カエルの合唱を何年も研究」とか、他人からしたらアホにしか思えないことを実直に研究し続けることこそが科学

そこから新しい価値が生まれて経済畑の人たちもウハウハになるのに、カネは出さない…

59: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/15(火) 23:04:48.82 ID:s0CUAZwS
>>55
理系のプレゼン能力のなさったら無いねえ…

64: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 00:16:19.52 ID:5bm1xo6u
マルチホップの通信効率を高めるわけか

まあだいたいカエルは難しい事考えてるわけじゃなくて隣が鳴けば自分も鳴くわけだから、自然と適度なズレが生ずるんだよ。

「マルチポップ」とは

マルチホップ機能とは、端末自身が中継器の役割も果たすことで、長距離通信を可能にする技術です。

引用元:Panasonic




63: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 00:12:30.52 ID:BA1KnZvG
蝉は蝉時雨といって同期して位相を併せてコヒーレントに鳴くと、
位置が特定できなくなって個々の蝉がどこにいるのかがわからない。
秋の虫も同じようなことがある。

「コヒーレント」とは

波動が互いに干渉しあう性質をもつさま。二つ(または複数)の波の振幅と位相の間に一定の関係があることを意味する。

代表的なものとしてレーザー光がある。干渉的。可干渉的。

引用元:コトバンク



67: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 02:43:51.69 ID:ubEkDoGv
複数で発信して、なるだけ続いてる時間もありつつ一部で休む

細かい周波数を合わせて全体では大きな波になってるような図をイメージした

69: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 10:21:59.62 ID:th5dm/rU
だからね、科学者ってのは机にへばりついてちゃ駄目なんですよ。散歩に行こうね。

99: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/18(金) 19:39:04.56 ID:N1RXd9Iz
>>69
鹿児島大学学長「文系の先生は散歩していても脳はフル回転」

70: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 10:32:49.60 ID:BK+93ge2
結局それでコンフリクトする割合はどれくらい改善されたの?
数パーセントマシになったくらいならどうでも良いわ。

「コンフリクト」とは

衝突、矛盾の意味。ソフトウェアどうしがお互いのメモリー領域を侵すことや、1つのIRQを複数のデバイスが利用しようとすることなどを指す。

いずれの場合も、動作が停止したり、不安定になったりする原因となる。

引用元:コトバンク



72: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 11:16:04.35 ID:DClXyhVf
素人感覚的には、予めぶら下がってる機器が分かるなら
衝突しないようにそれぞれが使えるタイミングを割り振ったら良い様な気がするが、そいう話じゃないのかな

73: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 11:32:52.89 ID:ai4EXZkZ
科学技術は自然科学の応用

78: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/16(水) 14:46:33.86 ID:HSkRf780
ムクドリの群れも近くの個体と距離みて決して衝突せず同調する
これはカオス理論で説明された事例だが そんなふうに
自然の動きに情報の受発信や物流・液個含浸モデルを求めるのは
このところの流行だよね 若手研究者ガンバレ寄付するぞ

「カオス理論」とは

力学系の一部に見られる、数的誤差により予測できないとされている複雑な様子を示す現象を扱う理論である。カオス力学ともいう。

ここで言う予測できないとは、決してランダムということではない。その振る舞いは決定論的法則に従うものの、積分法による解が得られないため、その未来(および過去)の振る舞いを知るには数値解析を用いざるを得ない。

しかし、初期値鋭敏性ゆえに、ある時点における無限の精度の情報が必要であるうえ、(コンピューターでは無限桁を扱えないため必然的に発生する)数値解析の過程での誤差によっても、得られる値と真の値とのずれが増幅される。

そのため予測が事実上不可能という意味である。

引用元:Wikipedia



87: ニュースソース検討中@自治議論スレ 今日夕方には 2019/01/16(水) 22:09:38.66 ID:PuZsI7dV
これ本当にすごいと思う
よく実用できる技術に昇華させられたな
面白い

90: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/18(金) 01:11:23.14 ID:Y+XkLy1K
自然科学とITの融合ですかね。

ホタルの光も電気になるのではと思うのが、私だけですか?

108: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/20(日) 13:36:20.74 ID:9mEsvK4b
ホタルの発光も同じ種のホタル同士が発光の点滅を集団で同期させているという。

98: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/18(金) 19:18:11.05 ID:ZX4nvLv3
使い古された言い回しだけど
自然の中に答えがある の一例やね

105: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/20(日) 12:47:48.01 ID:c9Sg6Thn
うーん面白いね
こういう発想こそ科学の発展に繋がる

104: ニュースソース検討中@自治議論スレ 2019/01/20(日) 11:17:34.73 ID:7cjmxd2N
自然界に学ぶ発想、着眼点が素晴らしい。

引用元:http://egg.2ch.sc/test/read.cgi/scienceplus/1547534889/


こちらの記事も読みませんか?