• 제목/요약/키워드: Predator-prey

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Learning of Emergent Behaviors in Collective Virtual Robots using ANN and Genetic Algorithm

  • Cho, Kyung-Dal
    • International Journal of Fuzzy Logic and Intelligent Systems
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    • 제4권3호
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    • pp.327-336
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    • 2004
  • In distributed autonomous mobile robot system, each robot (predator or prey) must behave by itself according to its states and environments, and if necessary, must cooperate with other robots in order to carry out a given task. Therefore it is essential that each robot have both learning and evolution ability to adapt to dynamic environment. This paper proposes a pursuing system utilizing the artificial life concept where virtual robots emulate social behaviors of animals and insects and realize their group behaviors. Each robot contains sensors to perceive other robots in several directions and decides its behavior based on the information obtained by the sensors. In this paper, a neural network is used for behavior decision controller. The input of the neural network is decided by the existence of other robots and the distance to the other robots. The output determines the directions in which the robot moves. The connection weight values of this neural network are encoded as genes, and the fitness individuals are determined using a genetic algorithm. Here, the fitness values imply how much group behaviors fit adequately to the goal and can express group behaviors. The validity of the system is verified through simulation. Besides, in this paper, we could have observed the robots' emergent behaviors during simulation.

Escape Behavior of Medaka (Oryzias latipes) in Response to Aerial Predators of Different Sizes and with Different Attack Speeds

  • Lee, Sang-Hee
    • Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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    • 제3권1호
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    • pp.47-53
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    • 2022
  • The escape behavior of prey fish to predator attack is directly linked to the survival of the fish. In this study, I explored the escape behavior of Medaka fish to bird attacks. To simulate the attack, I designed a model triangular-shaped bird to slide along a fishing line connected between rods at both ends of the tank. The triangular shape was set to 10×15 (S=1), 15×20 (S=2), and 20×25 cm (S=3) with base×height. The slope (θ) of the fishing line, which determines the attack speed of the model bird, was set to values of 15° (θ=1), 30° (θ=2), and 45° (θ=3). The escape behavior was characterized using five variables: escape speed (ν), escape acceleration (α), responsiveness (γ), branch length similarity entropy (ε), and alignment (ϕ). The experimental results showed when (S, θ)=(fixed, varied), the change in values of the five variables were not significant. Thus, the fish respond more sensitively to S than to θ In contrast, when (S, θ)=(varied, fixed), ν, α, and γ showed increasing trends but ε and ϕ did not change much. This indicates the nature of fish escape behavior irrespective of the threat is inherent in ε and ϕ. I found that fish escape behavior can be divided into two types for the five physical quantities. In particular, the analysis showed that the type was mainly determined by the size of the model bird.

Estimating Population Density of Leopards in Semi-Arid habitat, Western India

  • Randeep Singh;Puneet Pandey;Qamar Qureshi;Kalyanasundaram Sankar;Paul R. Krausman;Surendra Prakash Goyal
    • Proceedings of the National Institute of Ecology of the Republic of Korea
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    • 제4권2호
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    • pp.72-78
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    • 2023
  • The leopard (Panthera pardus) is one of the most widespread felids worldwide. Despite their wide distribution, reliable data on leopard population densities are still inadequate for conservation and management strategies in different landscapes. In the present study, we estimated leopard density using camera traps in the Ranthambhore Tiger Reserve (RTR), Rajasthan, India, between December 2010 and February 2011, where leopards coexist alongside a high density of tigers (Panthera tigris), a larger predator (RTR). A sampling effort of 4,450 trap days was made from 178 camera trapping stations over 75 days, resulting in 46 suitable photo captures (25 right flanks and 21 left flanks). In total, 18 individuals (7 males, 8 females, and 3 unknown sexes) were identified using the right flanks, and the estimated leopard density was 8.8 (standard error=2.8) individuals/100 km2. Leopard density appeared to respond to small prey (<50 kg weight) richness. As this is the first systematic study to provide baseline information on leopard density in RTR, it could form a baseline for comparison in future investigations.

Effects of temperature on the growth and ingestion rates of the newly described mixotrophic dinoflagellate Yihiella yeosuensis and its two optimal prey species

  • Kang, Hee Chang;Jeong, Hae Jin;Lim, An Suk;Ok, Jin Hee;You, Ji Hyun;Park, Sang Ah;Lee, Sung Yeon;Eom, Se Hee
    • ALGAE
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    • 제35권3호
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    • pp.263-275
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    • 2020
  • Water temperature is known to affect the growth and feeding of marine dinoflagellates. Each dinoflagellate species grows well at a certain optimal temperature but dies at very cold and hot temperatures. Thus, changes in water temperatures driven by global warming and extremely high or low temperatures can affect the distribution of dinoflagellates. Yihiella yeosuensis is a mixotrophic dinoflagellate that can feed on only the cryptophyte Teleaulax amphioxeia and the chlorophyte Pyramimonas sp. Furthermore, it grows fast mixotrophically but rarely grows photosynthetically. We explored the direct and indirect effects of water temperature on the growth and ingestion rates of Y. yeosuensis feeding on T. amphioxeia and the growth rates of T. amphioxeia and Pyramimonas sp. under 7 different water temperatures (5-35℃). Both the autotrophic and mixotrophic growth rates of Y. yeosuensis on T. amphioxeia were significantly affected by temperature. Under the mixotrophic and autotrophic conditions, Y. yeosuensis survived at 10-25℃, but died at 5℃ and ≥30℃. The maximum mixotrophic growth rate of Y. yeosuensis on T. amphioxeia (1.16 d-1) was achieved at 25℃, whereas the maximum autotrophic growth rate (0.16 d-1) was achieved at 15℃. The maximum ingestion rate of Y. yeosuensis on T. amphioxeia (0.24 ng C predator-1 d-1) was achieved at 25℃. The cells of T. amphioxeia survived at 10-25℃, but died at 5 and ≥30℃. The cells of Pyramimonas sp. survived at 5-25℃, but died at 30℃. The maximum growth rate of T. amphioxeia (0.72 d-1) and Pyramimonas sp. (0.75 d-1) was achieved at 25℃. The abundance of Y. yeosuensis is expected to be high at 25℃, at which its two prey species have their highest growth rates, whereas Y. yeosuensis is expected to be rare or absent at 5℃ or ≥30℃ at which its two prey species do not survive or grow. Therefore, temperature can directly or indirectly affect the population dynamics and distribution of Y. yeosuensis.

아바멕틴의 긴털이리응애(Amblyseius womersleyi Schicha)와 점박이응애(Tetranychus urticae Koch)에 대한 선택독성 (Relative Toxicity of Abamectin to the redatoryMite Amblyseius womersleyi Schicha (Acari: Phytoseiidae) and Twospotted Spider MIte Tetranychus urticae Koch (Acari: Tetranychidae))

  • 박정규;이문홍;유재기;이정운;최병렬
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제34권4호
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    • pp.360-367
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    • 1995
  • 긴덜이리응애와 dicofol 저항성 및 감수성 점박이응애에 대한 아바맥틴의 선택독성을 실험실 내에서 엽침지법으로 조사하였다. 아바멕틴은 긴털이리응애에 대해서는 독성이 낮은 반면, 점박이응애에 대해서는 살균효과가 높았다. 0.12 ppm과 0.6 ppm의 농도에서 점박이응애는 두 계통 모두 침지 후 48시간 0]내에 사망하였고, 0.06 ppm과 0.012 ppm의 낮은 농도에서 120시간 이후에는 77% 이상이 사망하였다. 그러나긴털이리응애의 암컷성충은 0.12ppm에서는 생존솔과 활동력이 영향을 받지 않았고, 0.6ppm과 6ppm의 높은 농도에서도 사망솔이 약 20~23%이었다. 아바맨틴은 산란후 l일 이내의 점박이응애의 난에 대해서는 패화솔에 영향을 미치지 않았으나 산란후 4일된 란에서는 패화솔이 멸소하였다. 반면에0.006-6ppm 용액에 긴털이리응애 난을 침지한경우 난의 패화솔과 그 난에서 부화한 약충의 발육에는 영향이 없었다. 긴털이리응애의 암컷 성충을 0.6 ppm과- 0.12ppm에 침지했을 때 산란수가 줄어들지 않았으나 잠박이응애의 산란수는0.006-0.6 ppm의 농도에서 현저히 감소하였다. 이상과 같이 아바맥틴은 점박이응애와 긴털이리응애에 대한 선택독성이 높은 약제로 점박이응애의 결합방제에 유용하게 이용될 수 있을 것으로 생각되며, 점박이응애에 대한 아치사농도(0.012-0.06 ppm)는 긴털이리응애와 점박이응애의 밀도를 조사하는데 이용될 수 있을 것으로 생각된다.

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천연기념물 물거미(Argyroneta aquatica)와 수생태 환경 요인과의 관계와 관리 방안 (Management Strategies and the Relationship between Argyroneta aquatica and Environmental Factors in Aquatic Ecosystem)

  • 정헌모;김해란;조규태;이승연;유영한;홍승범
    • 생태와환경
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    • 제52권2호
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    • pp.136-142
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    • 2019
  • 물거미는 한국에서 유일하게 연천군 은대리의 좁은 습지에서만 제한적으로 분포하고 있다. 이 연구에서는 물거미 개체군에 영향을 주는 서식 환경요인을 규명하기 위하여 습지내 물거미의 개체수와 수생태계의 다양한 물리화학 및 생물학적 환경요인과의 관계를 조사하였다. 그 결과 물거미의 개체수는 서식지의 물리화학적 환경요인 중에서 습지의 면적이 좁고 암모니아태질소와 전기전도도가 높을수록 증가하였다. 물거미는 포식자나 먹이인 피식자와는 관련성이 낮고 왕우렁이의 개체수가 많을수록 감소하였다. 또한 정수식물의 피도와는 관련성이 없었으나 부엽식물의 피도가 높을수록 물거미수는 감소하였고, 그 반대로 침수식물의 피도가 높을수록 이에 비례하여 물거미 수는 증가하였다. 이러한 결과는 물거미의 서식환경에서 수생식물이 중요하게 관련됨을 의미하고, 현재 이 서식지에서 외래종인 왕우렁이는 수생식물의 최대 섭식자로 작용하고 있으므로 이에 대한 제어대책이 시급히 필요하다.

감귤원에 발생하는 귤응애에 대한 3종 이리응애의 포식량 비교 (Comparison of Predation Rates of Three Phytoseiid Mite Species on Citrus Red Mite (Panonychus citri McGregor) on Citrus Tree)

  • 김동환;김광식;현재욱;정순경
    • 한국응용곤충학회지
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    • 제41권1호
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    • pp.55-60
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    • 2002
  • 국내 자생종인 긴털이리응애(Amblyseius womersleyi Schica)와 도입종인 Amblyseius fallacis Garman, Typhlodromus occidentalis Nesbit 등 3종 이리응애의 감귤원 귤응애에 대한 포식능력과 피식자에 대한 밀도억제효과를 사육실($25^{\circ}C$, RH 65%, 16L : 8D)에서 조사한 결과는 다음과 같다 귤응애 알에 대한 포식량은 A. fallacis 20: 1개, 긴털이리응애와 T. occidentalis는 각각 1.1개와 9.1개였다. 귤응애 유충과 제1약충 그리고 제2약충에 대해 긴털이리응애는 각 23.8, 16.5, 9.0마리, A. fallacis는 각 26.1, 18.2, 7.4마리 그리고 T. occidentalis는 각 7.8, 4.2, 4.2마리를 포식하였다. 20:1의 비율에서 귤응애 밀도억제효과는 긴털이리응애와 A. fallacis는 효과가 좋았으나 T. occidentalis는 효과가 매우 낮았다. $25^{\circ}C$에서 알에서 우화까지의 발육기간은 긴털이리응애는 6.1일, A. fallacis는 5.9일로 두 종간에 유의차는 없었다.

해양 생태계 내에서 혼합영양 섬모류 Myrionecta rubra의 중요성 (Importance of the Mixotrophic Ciliate Myrionecta rubra in Marine Ecosystems)

  • 명금옥;김형섭;장건강;박종우;이원호
    • 한국해양학회지:바다
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    • 제12권3호
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    • pp.178-185
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    • 2007
  • Myrionecta rubra Jankowski 1976(=Mesodinium rubrum Lohmann 1908)는 다양한 해양 환경에서 적조를 일으키는 매우 일반적인 원생생물인 혼합영양 섬모류이다. M. rubra의 실험실 종주가 처음 보고된 2000년 이후, M. rubra의 생태적 역할 및 진화적 중요성에 관한 새로운 논문들이 발표되고 있다. 본고는 M. rubra의 생태학적 중요성에 관한 새로운 연구 결과들을 중심으로, 이 혼합영양성 종에 대한 정확한 인식에 도움이 되는 종설로서 작성되었다. M. rubra는 Teleaulax sp.와 Geminigera sp. 등의 은편모류를 섭식한 후 이들의 색소체를 잔류시켜 광합성을 하는 "kleptoplastidic ciliate"이다. 최근에는 M. rubra의 박테리아 섭식이 확인되어, 지금까지 보고된 M. rubra의 영양유형은 광합성, 박테리아 섭식, 편모조류섭식 등으로 다양하다. M. rubra는 요각류, 곤쟁이류, 유즐동물과 멸치류의 유생, 그리고 이매패류 치패와 같은 metazoan predator의 먹이생물로 알려져 있다. 2006년에는 설사성 패독을 일으키는 원생생물인 와편모류 Dinophysis도 M. rubra를 섭식하는 섭식자 가운데 하나라는 사실이 새로이 발표되었다. 따라서, 해양 혼합영양 섬모류 M. rubra는 표영 생태계 먹이망(pelagic food web)의 핵심적 주요 linking ciliate의 하나로서 에너지 및 유기물 흐름에 크게 기여할 것이다.

원생동물(原生動物)에 의한 세균류(細菌類)의 소거(消去)에 관(關)한 기작(機作) (Alternate Prey: A Mechanism for Elimination of Bacterial Species by Protozoa)

  • 라리 엠 말로리;육창수;리누 량;마틴 알렉산더
    • 한국토양비료학회지
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    • 제16권4호
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    • pp.358-367
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    • 1983
  • 항생물질(抗生物質)에 저항성(抵抗性)이 있는 Salmonenella typhimurium과 Klebsilla pneumoniae종(種)을 미처리(未處理) 하수(下水)에 첨가(添加)하였을 때 쉽게 죽었으나 살균하수중(殺菌下水中)에서는 생육(生育)하였다. 그 감소(減少)는 생활력(生活力)이 떨어져서 생기는 것이 아니고 유기영양분(有機榮養分)이 포함(包含)되지 않은 용액중(溶液中)에서 적어도 15일간(日間)은 많은 수(數)가 생존(生存)할 수 있었기 때문에 그것은 경쟁(競爭)의 결과(結果)가 아니다. 독성생성(毒性生成), 박테리오화지, 그리고 Bdellovibrio는 위의 두 세균(細菌)의 소멸(消滅)에 원인(原因)이 되지 않았다. 만일(萬一) 하수(下水)를 처음에 $3{\mu}m$여지(濾紙)에 통과(通過)시켰거나 cycloheximide나 cycloheximide에 nystatin을 혼합(混合)하여 처리(處理)하면 감소(減少)하는 것은 역시(亦是) 뚜렷하였으나 원생동물(原生動物)은 이 조건하(條件下)에서 생육(生育)했었다. 만일(萬一) 하수(下水)가 S. typhimurium 혹은 K. pneumoniae를 첨가(添加)하기 전(前)에 여과(濾過)하거나 진핵세균억제제(眞核細菌抑制劑)로 처리(處理)되면 그 감소(減少)는 거의 없었고 원생동물(原生動物)은 검출(檢出)되지 않았다. 만일(萬一) cycloheximide, streptomycin, erythromycine 혹은 많은 양(量)의 glucose가 하수(下水)에 첨가(添加)되면 S. typhimurium의 수(數)는 증가(增加)하였다. Tetrahymena themophilus는 세균(細菌)의 수(數)가 약(約) $10^4/ml$ 일 때 완충액(緩衝液)에서 S. typhimurium의 수(數)를 현저(顯著)히 감소(減少)시키지는 못하였다. 그러나 완충용액(緩衝溶液)에 Enterobacter agglomerans 세포(細胞)를 $10^8/ml$ 이상(以上)으로 첨가(添加)하였을 때 T. thermophilus는 E. agglomerans와 S. typhimurium의 수(數)를 각각(各各) $10^6{\sim}10ml$까지 감소(減少)시켰다. S. typhimurium의 수(數)는 E. aggromerans 세포(細胞)의 이차적(二次的) 증가(增加)로 더욱 감소(減少)하였다. 그리하여 하수(下水)에서 S. typhimurium과 K. pneumoniae의 소멸(消滅)은 원생동물(原生動物)의 포식(捕食)의 결과(結果)라고 보는 것이다. 교체(交替) 포식자(捕食子)가 포식자(捕食者)에 의한 활성적(活性的) 사양(飼養)을 위(爲)하여 그 수(數)가 최초(最初)의 수(數) 이상(以上)으로 많이 존재(存在)할 때와 포식자(捕食子)의 생장(生長) 비율(比率)이 포식비율(捕食比率)보다 떨어질 때에 포식자(浦食者)는 자연환경(自然環境)에서 포식자종(捕食子種)들을 소거(消去)할 것이라고 제안(提案)하는 것이다.

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XML 기반 강건 타입형 유전자 프로그램의 이식${\cdot}$독립적 표현 (XML-based Portable Self-containing Representation of Strongly-typed Genetic Program)

  • 이승익
    • 한국정보과학회논문지:소프트웨어및응용
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    • 제32권4호
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    • pp.277-289
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    • 2005
  • 선택과 재생산을 특징으로 하는 계통적 학습에서 유전자 프로그램이 가지는 긴 설계시간/높은 계산노력/낮은 계산효율을 극복하고자, 이 논문은 XML에 기반을 둔 유전적 표현 방법을 제안한다. 이 방법에서 유전자 프로그램과 유전자 연산은 기성 DOM 파서의 API 호출에 의하여 관리되기 때문에, 유전자 프로그램을 설계하는데 소비되는 시간이 상당히 단축되는 특징이 있다. 또 표준 XML 스키마를 기반으로 의미적으로 올바른 유전자 프로그램만을 다루기 때문에 탐색공간과 계산노력이 감소된다. 그리고 이형 분산 컴퓨팅 환경에서 유전자 프로그램의 이주에 적합한 시스템 및 형식인 XML을 사용하기 때문에 유전자 프로그램이 병렬적으로 수행될 수 있고, 이에 따라 계산효율이 향상된다. 제안된 방법의 검증을 위하여 포식자-피식자 문제에서 다중 에이전트의 사회적 행동의 진화에 적용한 결과, 유전자 프로그램에 대한 계산시간이 단축됨을 .보인다