[BOOKデータベースより]
1 「群れ」を作ってみよう!
2 BoidsモデルをPythonで作ってみよう!(Pythonについて;環境の構築;基礎;四則演算;変数・リスト・配列・行列;制御文;描画・動画のプロット・データの保存と出力;Boidsモデルの実装とシミュレーション)
3 スワーム制御をやってみよう!(リーダ・フォロワモデル;シープドッグのシミュレーション;Boidsモデルの設計;制御対象と制御目的;先行研究における牧羊犬の誘導コントローラ)
4 群れモデルの紹介とPythonによる実装(実際のヒツジの群れモデル;実際の魚群モデル;物理模倣モデル)
5 シープドッグモデルの紹介とPythonによる実装(動的ターゲット切り替え制御;動的ターゲット切り替え制御法のシミュレーション;最遠個体追跡制御;最遠個体追跡制御のシミュレーション)
6 「群」に関する諸研究(群れをなす生物の制御構造:自律分散構造;スワームロボットの歴史;マルチエージェントシステムの歴史;人工知能分野;システム制御分野;シープドッグシステムの歴史;シープドッグシステムとは;シープドッグシステムの先行研究;シープドッグシステムのシミュレーションに関する研究;実世界での応用に関する研究;シープドッグシステムと機械学習)
【対象読者】
本書は,スワーム制御やシープドッグシステムに興味はあるものの,
・スワーム制御アルゴリズムに関する知識がない
・スワーム制御をどのようにプログラミングすればよいか分からない
読者を対象としている.
基礎的な群れモデルについて説明し,それらを実際にプログラミングすることで,理論的説明の理解を助ける構成となっている.また,群制御の歴史やシープドッグシステムの関連研究も紹介している.
さらに,プログラミング言語 Python の基本的な使い方から,グラフ描画やアニメーション作成まで解説しているため,プログラミング初心者でも安心して取り組むことができる.本書の例題プログラムを実行するだけで,手軽にスワーム制御の挙動を体験できる.
【本書の特徴】
本書では,スワーム制御に関するさまざまな制御手法を紹介する.これらを理論的に説明するだけでなく,プログラミング言語 Python を用いて可視化し,実際にシミュレーションを行うことで,スワーム制御の挙動を自身のパソコン上で手軽に体験できる.理論のみでは理解が難しい場合でも,シミュレーションを通じて直感的な理解を促す点が本書の特徴である.
【読めば身につくこと】
・Pythonによるプログラミング
・Pythonを使ったグラフの描画とアニメーション作成
・スワーム制御の動作をシミュレーションで確認
・シープドッグシステムの誘導制御則の理解とシミュレーション
・群制御の歴史およびシープドッグシステムに関する関連研究
【各章の紹介】
1章では,本書のテーマである「群れ」について説明します.
2章では,Pythonの基本的な使い方を学ぶ.変数の扱い方や各種計算方法,グラフ描画を説明し,さらにBoidsモデルの実装とシミュレーションを行う.
3章では,スワーム制御について説明し,シープドッグシステムのシミュレーションを通して,Boidsモデルの構築から牧羊犬の誘導制御法の実装まで扱う
4章では,さまざまな群れモデルを紹介し,それらのモデルに対してシープドッグシステムのシミュレーションを実施する.
5章では,シープドッグの誘導制御則を複数提示し,それぞれについてシミュレーションを行う.
6章では,群制御の歴史やシープドッグシステムに関する関連研究,およびその応用研究について説明する.
【キーワード】
Python,スワーム制御,シープドッグシステム,群制御,マルチエージェントシステム
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