今や社会生活に不可欠となったSNSなどのネットワークサービス。その裏側には、膨大な数のアクセスに常時対応するシステムがあります。ひとたびサーバが故障すれば、無数のユーザーが不利益を被ることになるからです。それを防ぐため、システム内部に故障が発生しても動き続けて自己修復するなど、安定的にサービスを提供し続けられる新たな分散システムの構築をめざしています。既に提案した故障検出のしくみがFacebookなどの裏側で活躍中です。アプリそのものではなくプラットフォームの一部を扱っている分、どんなアプリがそこで動作し、何が問題として起こりうるかをイメージできる力が重要です。想像力と創造力を育むため、ディスカッションを重視して研究を進めています。

量子情報通信が主な研究テーマです。量子力学の原理が通信方式やコンピュータの動作原理と結びついた量子情報通信は「未来の情報通信科学」として強く期待されています。また研究室ではコンピュータ上に計測制御装置と同機能の装置を構築。LabVIEWプログラミング技術を活用し、ロボット制御システムや遠隔監視制御システム等の開発も進めています。

膨大な情報を高速に処理するには1台のコンピュータでは限界があります。そこで必要となるのが、たくさんのプロセッサ（CPU）とメモリユニットを装備した（超）並列コンピュータシステムです。研究室では、（超）並列コンピュータシステムを実現するために必要となるハードウェアやソフトウェアについて研究しています。

画像や映像は、デジタル機器やネットワークシステムにおける主要な情報メディアであり、新しい技術や研究が次々に発表されるホットな領域です。例えば、研究対象の一つである「ライトフィールドカメラ」は、通常のカメラがレンズに入射する光の像をデジタル画像として記録するのに対して、レンズに入射する光を光線に分解しデジタルデータとして記録。その光線情報からの算出で画像を生成するため、撮影後に任意の部分へピントを合わせたり3D写真で出力したりと、普通のレンズでは不可能な画像がつくれ、街頭の監視カメラなどへの応用も期待されています。ほかにも画像や映像の技術は、カメラやゲーム機、テレビといった民生品だけでなく、医療用の断層撮影装置や工場の製造ラインなど、社会のあらゆるシーンで活用されています。 私の研究室では、小型の動力付き自動車模型に名刺サイズのコンピュータ基板「ラズベリーパイ」や小型カメラを搭載し、道路の白線に見立てたラインを検知するプログラミングで自動運転のしくみを再現するなど、コンピュータとカメラが融合した装置やシステムの簡易版を試作。最先端の技術を理解するとともに、そこから発展できる可能性を探り、各自のアイデアに基づいた先端的な画像・映像システムの開発を志しています。関連分野全般における実用的な処理アルゴリズムを独力で考案し、システム化できるようになることも目標の一つ。画像・映像などの情報メディアを自在に処理できるエンジニアを育成することはもちろん、広くコンピュータ技術のエンジニアとして、自身の望む業界で新たな価値が創造できる人材の育成をめざしています。

1996年頃、インターネットがブレイクし、電子メールやウェブなどが生活に広く浸透しました。パソコンのある暮らしが当たり前になり、ネット上で気軽に買い物なども楽しめるようになった現代。数年前には誰も想像しなかったツールが、今では誰もが知っている当たり前のものになっている、それがネットワークの世界の面白さです。多数の独立したコンピュータ間で直接情報のやりとりを行う「P2P」や、複数のコンピュータを連結して大規模な情報処理を行う「グリッドコンピューティング」などの分野で、ネットワークを効率的に利用する新たなアプリケーションが今も次々と生まれており、ネットワークの利用形態は今後さらに多様化が進んでいくでしょう。私の研究室では、こうしたネットワークに関する理解を深めます。過去と現在を学んで、未来の新しい技術やサービスを創造する力の育成が目的です。ネットワーク社会の未来を担う一員として、既存の価値観だけにとらわれないクリエイティブな発想を磨いて欲しいと思っています。

データベースをいかに社会に役立てられるかを念頭に置き、データベースを応用したネットワーク型の情報システムの研究を行っています。たとえば指紋認証と電子錠を組み合わせたシステムを開発して実用化。研究室の学生は指紋をカギの代わりにして出入りしています。また、携帯電話を利用して大教室の授業の出席を取るシステムの開発も進めています。

携帯電話に象徴される、移動通信を高速化させるシステムの構築が研究テーマです。高速で切れ目のない通信を可能にするための電波の伝搬、効率よく信号を伝えるための信号伝送方式などのテーマを設け、研究に取り組んでいます。また、それらの基礎となるコンピュータ技術、ハードウェア技術など幅広い分野も研究対象としています。

SNSの普及などにともなって、Web上の情報はますます増加しています。大規模匿名データともいわれるこれらの情報を活用し、今まで以上に個人に合わせた的確な情報を提供できないか。それが研究の大きなテーマです。例えば、SNSでのつぶやきと地図情報を組み合わせ、これまでにない精度でのナビゲーションを提供する「Landmarkナビ」というアプリの開発を、総務省のプロジェクトとして進めています。大規模匿名データの活用は、事故や渋滞、あるいは事件など、今この瞬間に世界で起こっていることを正確に伝えることも可能にするはずです。コンピュータを使って膨大なデータを処理し、有益な情報を導き出す。その可能性を国や他大学と協働しながら探究しています。

身のまわりに設置されたコンピュータ同士が連携し、私たちの暮らしをより快適にサポートするという考え方を「ユビキタス・コンピューティング」と言います。住まいにおけるユビキタス・コンピューティングの可能性を追究している私の研究室では、人が一日の疲れを癒すスペースとしての浴室に注目。日常生活の落とし穴ともいえる入浴事故の防止のためにシャンプーボトルにICチップを取り付けて使用者の安全情報を外部からチェックできるようにしたり、浴槽の湯張りセンサ－で心拍数や呼吸数、お湯をかき回す勢いなどを測定し、またリラックス効果向上のため入浴者の状態に合わせて音楽を流したりするシステムの研究に取り組んでいます。このようなユビキタス環境の研究には、情報処理分野や工学分野と組み合わせて心理学分野やサウンドデザインに関する芸術分野など、多彩な分野からのアプローチが考えられます。学生のみなさんには既存の枠組みにとらわれず、多様な学問分野の英知を結集し、幅広い視野で新しい価値を見い出したり、課題の解決法を探る力を磨いてほしいと思っています。

私たちが日々行っている「見る」という行為は、非常に高度な情報処理過程です。たとえば幾重にも描かれた円が背景の加工によってらせん状に見える「フレーザーのらせん」などに代表されるように、私たちは脳が情報処理した「結果」を見ているのです。研究室では、こうした高度な計算や情報処理を脳がどのように行っているかを検証しています。

コンピュータと数学は深い関係にありますが、数学の証明にはコンピュータになじみにくい論法も存在します。そこで「コンピュータになじむ論法だけを使った数学はどんなものか」を分析、応用し、ソフトウェアを誤りなく生み出す研究に役立てたいと考えています。卒業研究では、学習支援ソフトや音楽演奏支援ソフトなどの制作も取り上げています。