A Study on the Numerical Modeling of the Fish Behabior to the Model Net - Parameter Estimation in Numerical Model of Fish Behavior -

모형그물에 대한 어군행동의 수직 모델링에 관한 연구 - 어군행동을 나타내는 수치 모델의 파라메터 추정 -

IN order to gain a fundamental data for forecast or control of fish behavior and evaluated the feasibility of an application of the modeling technique to a field, in this paper a numerical model for describing the behavior of fishes in a water tank was presented. The parameters of the model were estimated by using the time-series data on the three-dimensional position of fishes and by applying the least squares algorithm. The estimated parameters were standardized to examine the variation of parameters according to the number of individuals and flow speed that the mean values of parameters were to be zero and their variances were to be one. The results obtained can be summarized as follows: (1) The standardized parameter $a^*$of propulsive force decreased according to increased the number of individuals and the flow speed. (2) The standardized parameter ${k_b}^*$ of interactive force increased according to increased the number of individuals, but decreased according to the flow speed. (3) The standardized parameter ${k_c}^*$ of schooling force increased according to │increased the number of individuals and the flow speed. (4) The standardized parameter │${k_w}^{+*}$│ of repulsive force against wall or bottom increased according to increased the number of individuals, but decreased according to the flow speed. (5) The standardized parameter │${k_w}^{-*}$│ of attractive force against wall or bottom was generally constant according to increased the number of individuals, but increased according to the flow speed. (6) The standardized parameter $\upsilon$ super(*) of damping force increased according to increased the number of individuals, but decreased according to the flow speed.

어군행동의 추정 및 제어등을 위한 기초자료의 제공과 어군행동의 모델링 기법을 현장에 적용하기 위한 가능성을 모색하기 위하여 어군행동을 나타내는 수치모델을 작성하고 유속이 있는 실험수조에서 유영하는 무지개송어를 대상으로 개체 및 어군의 3차원 위치 시계열 데이타를 이용하여 어군행동을 나타내는 수치 모델의 파라메터를 최소자승법으로 추정하였다. 어군행동을 나타내는 수치모델의 개체수 및 유속에 따른 파라메터 값의 변화를 조사하기 위하여 추정한 파라메터 값을 평균이 0이고, 분산이 1되게 파라메터를 표준화하여 비교한 결과를 요약하면 다음과 같다. (1) 개체의 전방추진력의 크기를 나타내는 파라메터 $a^*$는 개체수 및 유속이 증가함에 따라 대체로 작아지는 경향을 나타내었다. (2) 개체 사이의 영향력의 크기를 나타내는 파라메터 ${k_b}^*$는 개체수가 많아짐에 따라 대체로 커지는 경향을 나타내었으나, 유속이 빠를수록 대체로 작아지는 것으로 나타났다. (3) 성군력의 크기를 나타내는 파라메터 ${k_c}^*$는 개체수 및 유속이 증가함에 따라 대체로 커지는 경향을 나타내었다. (4) 수조의 벽이나 바닥 등에 대한 반발력의 크기를 나타내는 파라메터 ${\mid}{k_w}^{+*}{\mid}$는 개체수가 많아짐에 따라 다소 커졌으나, 유속이 빠를수록 작아지는 것으로 나타났다. (5) 수조의 벽이나 바닥등에 대한 유인력의 크기를 나타내는 파라메터 ${\mid}{k_w}^{+*}{\mid}$는 개체수에 관계없이 대체로 일정한 것으로 나타났으나, 유속이 빠를수록 대체로 커지는 경향을 나타내었다. (6) 저항력의 크기를 나타내는 파라메터 $v^{*}$는 개체수가 많아짐에 따라 다소 커지는 경향을 나타내었으나, 유속이 빠를수록 작아지는 것으로 나타났다.