カオス·フラクタル理論に基づいたバイオアッセイ技術

摘要

生体の生理活動は複雑な振舞いをすることが知られており，その複雑性を理解する上で，カオス?フラクタル解析を行うことが非常に有効となる．そこで本研究では，生体のもつカオス?フラクタル性が環境負荷の影響によってどのような変化をもたらすのか明らかにすることを目的とする．方法として，室内水槽観察実験を行い，動画像から不規則に移動する魚の運動の様子を抽出する．更に，水槽内に環境的負荷を加え，生体信号に対する環境負荷の影響をカオス?フラクタルの観点から解析する．魚の運動におけるカオス性については，リヤプノフ解析等のカオス検定手法を用いて検証する．更に，その運動の複雑性を臨界指数法，三次元軌道の容量次元解析法などのフラクタル次元解析法によって定量化する．結果として，魚の運動軌跡における環境負荷濃度への依存性をカオス?フラクタル解析から見出すことができた．