Pythonで始めるスワーム制御プログラミング [単行本]

Pythonで始めるスワーム制御プログラミング [単行本] の 商品概要

• 目次

  1．「群れ」を作ってみよう！
  
  2．BoidsモデルをPythonで作ってみよう！
  2.1　Pythonについて　
  2.2　環境の構築　
  2.3　基礎　
  2.4　四則演算　
  2.5　変数・リスト・配列・行列　
  2.6　制御文　
  2.7　描画・動画のプロット・データの保存と出力　
  2.8　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！
  3.1　リーダ・フォロワモデル　
  3.2　シープドッグのシミュレーション　
  　3.2.1　Boidsモデルの設計　
  　3.2.2　制御対象と制御目的　
  　3.2.3　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
  4.1　実際のヒツジの群れモデル　
  4.2　実際の魚群モデル　
  4.3　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
  5.1　動的ターゲット切り替え制御　
  5.2　動的ターゲット切り替え制御法のシミュレーション　
  5.3　最遠個体追跡制御　
  5.4　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
  6.1　群れをなす生物の制御構造：自律分散構造　
  6.2　スワームロボットの歴史　
  6.3　マルチエージェントシステムの歴史　
  　6.3.1　人工知能分野　
  　6.3.2　システム制御分野　
  6.4　シープドッグシステムの歴史　
  　6.4.1　シープドッグシステムとは　
  　6.4.2　シープドッグシステムの先行研究　
  　6.4.3　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　
  　6.4.4　実世界での応用に関する研究　
  　6.4.5　シープドッグシステムと機械学習　
  
  引用・参考文献
  索引

• 出版社からのコメント

  群れをなす生物の振る舞いを応用するスワーム制御をPythonを使って体感できる。

• 内容紹介

  【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
  
  図書館選書
  自然界の群れをなす生物の振る舞いに着目し，ロボットや分散システムに活かそうとするスワームシステム，マルチエージェントステムについて，Pythonのプログラミングを交え，解説している。

• 著者紹介（「BOOK著者紹介情報」より）（本データはこの書籍が刊行された当時に掲載されていたものです）

  角田 祐輔(ツノダ ユウスケ)
  ２０１６年大阪大学工学部応用理工学科卒業。２０２４年兵庫県立大学助教
  
  今林 亘(イマハヤシ ワタル)
  ２０１６年大阪工業大学工学部ロボット工学科卒業。２０２４年日本大学専任講師
  
  小蔵 正輝(オグラ マサキ)
  ２００７年京都大学工学部情報学科卒業。２０２４年広島大学教授

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