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09.12 BOIDSv1.00 ~仕様~

V0.00では「BOIDSアルゴリズムに固執」し過ぎて肝心の「いわしの動き」など気にしていなかった コンピュータ屋には有り勝ちな失敗! 

    「論理に固執しすぎて現実知らず

このようなときは刑事ドラマにはよく出てくる セリフ!  

    「現場百回!!

    「妥協を許すな!!


まずは折角年パスもあるし近くだから何度も行ってみてくることにします。


今回行ってみてくる観点は、

 「実際はどうなっているのか

それでは、名古屋港水族館へGo!

            ◇           ◇           ◇

休日だと開園前に改札もエントリーも凄い人なのですが、平日の朝一(9:30)は、果たして開園しているのか?と思えるほど人がいなく。中もガラガラ状態でした。朝一しか見られない光景の1つに飼育員の方が水槽の内部を清掃したり、魚の健康状態を観測している光景があります。そして10:15から黒潮水槽でのグリーティングが始まりますが、下の動画見ていたfだ行けば分かりますが、ほとんどお客さんがいないので、解説のお姉さんと終ってから「いわしの習性や行動」について暫く立ち話しました。そこで「研究しているわけではありませんが」と前置きはあったものの貴重なご意見をいただきました。その貴重なお話の要点だけを解説いたします。


【要  点】

話を伺ってGGEなりに考えてみると、今まで「なぜ円柱で回転するか」という1つの疑問に集約していたが、実は大きく2つの疑問からなって別々の回答のものが集まって成立しているようです。 つまりこういうことだ。

・ なぜサークルになっているか?
1つはお姉さんが「餌やりイベント」の中で次のように解説していました。

「時々迷って一匹になるマイワシがいます。そうすると水槽の中でもサメに食べられてしまいます。そんな時は自然の食物連鎖として大目に見てやってください。 イワシは1つ1つは弱い魚であるために集まって大きく見せて食べられないようにしています」

つまり集まらない奴らは食われてしまったために、きちんと群れたものだけが生き残り「習性」として残っているということ。
話は変わるが「群れ」に関する論文を見ていた際に、イナゴの群れについて書いてあった中に、イナゴは群れを作って移動しますが、個体同士が近づきすぎると近づいてきた自分の仲間を食べてしまうのだそうです。このため近づきすぎないようにしているのだとか。

前回最後に「架空のボス」=「センター」を作成してみましたが、実は「いわしにリーダーやセンターはいません
このため先陣をきって移動している先頭がリーダーのように見えますが、そうではなく前方に見える仲間を探しているだけなのです。
つまり前述のように一人になると食われてしまうため、「平面上視界にある仲間」を必ず探し追尾するため下記画像のように、二次元の輪になるということ、食べられてしまうという観点からも一定位置に停止して群れるのではなく、移動し続けている。





・なぜ団子にならず円柱になっているのか 何を目的にすると円柱になるか?
お姉さんが「研究者ではありませんが」と前置きしたのは、この質問の時なのです。完全な円柱ではありませんが、「いわしのトルネード」というからには、このように泳いでいるのですが、しばらく見ていると時々カーテンを開けたようにトイレットペーパーの芯を破って開いた時のように、平たくなる場合がありました。

1つには前述のようにすべてがスタンドアローンでありますが、「だれか見つけなければ食われる」と思っているので、仲間を探しに行って付いていきます。ここで重要なのは上にも書きましたが「平面上で仲間を探している」ということです。中には1つや2ついるかもしれませんが、ほとんどの奴が二次元で探すため下の図のように3次元でみると円柱になっているということです。




さらにお姉さんが興味深いことを言っていたのは、黒潮水槽の水量は自宅の風呂に換算すると10年分ほど入る巨大水槽ですが、3.5万匹もいるため、直進し続けるということができません。このため、必ずどこかでは下記図のように反転しないといけなくなり、断面が垂直であるから必ず同じ位置で同時に、このようなことになり上のような円柱を構成しているのではないか。ということでした。  なるほど!







さらに壁回避行動を他の生き物も対象として観測しました。

【ベルーガの壁面回避行動】


【一般旋回行動】




・一般回避行動
これも黒潮飼育員のお姉さんの解説にもあったのですが、「餌をとるのがうまい魚と、下手なのがいる」ということです。
ベルーガのように体が柔軟な生き物は複雑な動き動きも可能になりますが、魚類の場合必ず前方への推進力が必要で左右のバランスにより方向を転換するような場合、上動画の「一般旋回行動」のように、少しずつ少しずつ方向を変えるしかないということです。

少なくとも下の図のように壁に自ら頭からぶつかって反射で移動する生き物などいないということです。




【イワシの鮫による緊急回避行動】


・緊急回避行動
これは最優先事項として実施されるべきことであるということと、進行方向や同類の移動方向関係なくサメと自分とを結ぶ延長線上に、できる限り急旋回し最大限の速度でにげる。人間でいえば「一目散に逃げる」ということです。



【考 察】
今回次のようなことが分かりました。

1)平面移動
 イワシの一般行動パターンが二次元の平面移動であること。

2)同類結合
 目視できる一番近い二次元上の同類に接近しようとし、特定距離で速度が同調する。

3)緊急回避
 接近してきた他種の緊急度に応じて、回避行動をとる。
 つまり回避時のエネルギー消費は緊急性に比例するということ。

4)一般回避行動
 壁・同類の接近は目視でき次第、目視方向とは別の方向へ少しずつ方向を変える


項目1・2が履行された際、全景を三次元で評価すると円柱もしくは提灯型となるということ、
言い換えるとイワシの場合、

 「BOIDS理論にあった中心移動は行わない

のではないかということである。

つまり、

 1) 周囲に同種がいる場合は、最も近いに平面上の同種を目指す

 2) 全く見当たらない場合は、初動時の方向性を維持し進行する


 3) 回避移動時は個体特有の回転角があって、それ以上は回転は行わない


という、世の中に出ているBOIDSとはちょっと違った結論になったわけです。


果たして、V1.00は どのようになることだろうか? こうご期待!


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