研究室(研究テーマ・教員一覧)

コンピュータサイエンス学科

ソフトウェアの可視化・可聴化・可触化

コンピュータを動かしているソフトウェアのプログラムには形がなく、見ることも、聞くことも、触ることもできません。そのプログラムA形を与えて、可視化(見えるように)・可聴化(聞けるように)・可触化(触れるように)にして、実在感や実体感を高める研究開発を行っています。なんとかソフトウェアをモノにしたいと、日々、プログラミングに勤しんでいます。

ソフトウェアアーキテクチャの  構築手法に関する研究

情報システムは、多くのソフトウェアが部品として組み合わされてつくられていますが、その構築の仕方をソフトウェアアーキテクチャと呼びます。ソフトウェアはいったん完成した後でも機能の修正や追加が頻繁に行われます。この時、できるだけプログラムの書き換えなしに済ませられるようなソフトウェアのつくり方や設計手法について研究しています。

量子情報物理

20世紀の二大科学である量子力学と情報通信科学が融合して生まれた量子情報物理について理論研究を行っています。量子力学の原理とその応用を研究するまったく新しいタイプの情報通信科学です。量子コンピュータや量子テレポーテーションがこの分野の代表的なキーワードです。これらは量子力学の一見反常識的な原理を用いて創り出され、面白い学びの分野です。

生物の優れた情報処理のしくみに学んだ  次世代ハードウェア

生物の優れた情報処理のしくみに学んだ次世代ハードウェアの開発に取り組んでいます。例えば、脳の神経細胞ネットワークの動作を再現するハードウェアや、内耳の高度な音声信号処理を再現するハードウェアなどの開発に取り組んでいます。また、それらのハードウェアの神経補綴(機能を失った神経系の電子回路による補完)への応用もめざしています。

コンピュータアーキテクチャおよび  並列処理に関する研究

コンピュータアーキテクチャ(構成方式)全般が研究対象ですが、特に並列処理に関する諸技術について、さまざまな側面から取り組んでいます。「並列処理」自体には長い歴史があり、従来は主に、一部の高性能システム(スーパーコンピュータなど)や専用システムでの利用に限られていましたが、近年では一般のパソコンやスマートフォンなどにも利用が拡がり、今後ますます必須の技術になると考えられます。

センサーネットワークとその有効活用

さまざまなものにセンサーを取り付け、通信機器によって情報を収集し分析することで、現実社会の動きを考察する研究を行っています。例えば、カラスにGPSをつけることで、カラスの位置情報だけではなく、人間がどこに生ゴミなどを捨てているかを知ることが可能です。

ソフトウェアセキュリティ

ソフトウェアをクラックなどの違法な攻撃から保護するための手法を研究しています。ソフトウェアは残念ながら、日々攻撃を受けていて、著作者の権利を守るための方策が必要になります。そこで、クラックを無効化する難読化技術や、ソフトウェアの盗難をいち早く見つけるバースマーク技術、盗まれたことを証明する電子透かし技術を提案・検証しています。

耐故障分散システム

ネットワーク上で提供されているサービスは社会生活を送るためには必要不可欠になっています。その一方で、それらのサービスを提供する情報システムの内部では故障が日常的に起きています。この問題を解決するために「故障が起きてもサービスを提供し続ける」分散システムの構築をめざして、故障の検出、復旧を自動的に行う新たなメカニズムの研究を行っています。

安全安心なコンピュータに関する研究

電子マネーに関する秘密の情報が流出することを防ぐ技術を研究しています。この秘密の情報はLSIという部品の中に隠されています。このLSIの中に情報を流出させる不正な機能がこっそり入っている恐れがあります。この不正な回路はトロイ回路といいます。このトロイ回路を見つける技術や万が一トロイ回路が含まれていても情報の流出を防ぐ技術を研究しています。

ネットワークメディア学科

インターネットを活用した  情報システムの開発

コンピュータを活用して我々の社会を支えるシステムは一般に「情報システム」と呼ばれます。近年、スマートフォンやテレビなど家電製品までもがインターネット接続されるようになり、情報システム分野でもネットワーク接続が不可欠と考えられるようになりました。この研究室では、日常生活に有用なさまざまなネットワーク型情報システムの試作・開発に取り組んでいます。

画像・映像処理技術の研究

画像は人間が見て理解することができる情報です。これを利用した装置には、テレビ・カメラなど身近なものから最先端の医療用画像機器まで多くのものがあります。最近では、自動車に搭載したカメラの映像をコンピュータ処理した結果に基づいて、自動運転する技術の実用化が近づいています。この研究室では、このような画像情報のコンピュータ処理技術を研究しています。

移動通信環境における電波伝搬の研究

移動通信に使用される電波がどのように空間を伝わるかを研究しています。そのため、電波が伝搬するのに要する時間を非常に細かく(20億分の1秒単位)測定する装置を開発し、測定を行ってきました。これにより通信の高速化、高信頼化を図り、無線LANやスマートフォンがより使いやすくなる移動通信環境の実現に寄与し、新たな無線通信システムの開発を検討しています。

Webマイニングおよび情報推薦技術

Webマイニングに関する研究では、世界中のブログやTwitterを分析し、将来の流行トレンドを予測する技術の開発に取り組んでいます。情報推薦技術に関する研究では、ドライバーの意図を推定して適切な経路を推薦するカーナビゲーション技術や、ユーザーの好みにあった料理レシピ推薦を可能にする技術などの開発に取り組んでいます。

形式的論理設計検証

コンピュータ技術の進展に伴い、複雑な論理システムが開発されていますが、複雑さが増すにつれて設計ミスをしてしまう危険性も高まっています。このため、設計ミスが無いことを確認する設計検証が必要になります。従来のシミュレーションによる方法では、設計の正しさを保証できないため、設計の正しさを数学的に証明する形式的論理設計検証の研究を行っています。

メディアインタラクション

本、写真、音楽などといったさまざまなメディアコンテンツとユーザーの関わり方を考え、今までになかった便利さや楽しさを創出する技術の研究開発を行っています。現状の問題点を分析し、解決方法を考え、見た人が使ってみたくなるような、ちょっと便利で楽しみのあるものとしてつくり、実際に使って、どう便利だったか、どう楽しかったかを調べています。

言葉や映像が理解できるコンピュータをめざして

言葉(自然言語)や映像データに対し、パターン認識や機械学習、人工知能などを駆使した深い分析処理を行うことで、人間と同じように情報の内容を理解できるコンピュータの実現へ向けての研究開発を行っています。また、ネット情報の信頼性を見分けるための支援技術や情報要約、言い換えをはじめ、基礎から応用までさまざまな課題にも積極的に取り組んでいます。

インターネットミドルウェアとその応用

今日、インターネットは私たちの生活を支える重要なインフラとなっています。安定したインターネットの運用を実現するために、さまざまな技術開発が求められています。この研究室では、ユーザーが利用するアプリケーションとインターネットの間でさまざまなアプリケーションをささえる「ミドルウェア」の研究開発を行っています。

新しいネットワークシステムの設計

今、地球全体に散在するネットワークユーザーが吐き出す大量のデータを、ネットワーク接続された大量のコンピュータを使って処理する手法が急速に発展しています。この研究室ではこれを裏側で支える新しいネットワーク技術について研究しています。最近ではOpenFlowによる新しいネットワーク運用支援ツールの設計・試作などを行っています。

インテリジェントシステム学科

ヒトと機械をつなぐ技術の応用研究

身の周りに機械があふれていて便利な世の中ですが、使いにくい機械もたくさんあります。機械を便利に使うためにはどのようなことを考えなければならないでしょうか。私たちは、ヒトが外の情報を取り込むしくみ(感覚受容)と外部に働きかけるしくみ(行動)を脳がどのように行っているかを調べ、体と機械をつなぐブレインマシンインターフェースを研究しています。

ニューラルネットワークによる  英語・日本語文章の発話の学習

私たちの脳は膨大な数の細胞(ニューロン)が緊密なネットワークを成すことで、さまざまな情報処理を行っています。この研究室では、コンピュータ内に人工的なニューラルネットワークを構成して、具体的な課題を学習させることでその動作メカニズムを調べます。英文を入力するとその発音を出力し、発話するシステムを試作しました。

ロボット対話システム

ロボットが日常生活のパートナーとなる時代を見据え、ロボットが何をしてくれたらうれしいかと、まだ世の中にはないアイデアを出し合い、システムを試作して、実験住宅や運転シミュレータを使って実験しています。家で料理をつくったり、車を運転している時にロボットがアドバイスをしたり、遠くの友達のアバターとなって一緒に映画を見ているようにしたりします。
  • 上田 博唯 教授

計算知能手法とその応用に関する研究

「計算知能手法」とは人工知能を実現するための手法の一種です。あいまいさを含んだ情報でもコンピュータが扱えるようにする「ファジィ理論」、ヒトの脳の情報処理プロセスを模した「ニューラルネットワーク」、生物の進化の過程を模した「進化的アルゴリズム」などの手法を研究しています。また、これらの手法をAIゲーム競技に応用する試みも行っています。

人間の脳認知情報処理

見たり聞いたり、感情を持って他人とコミュニケーションをとったりといった、私たち人間が持つ優れた認知情報処理が、脳や身体を使ってどのように実現されるかを研究しています。人間の脳認知情報処理のメカニズムをコンピュータシステムに応用したり、私たちの生活や社会を豊かにサポートしたりするしくみを提案することをめざしています。

(1)知的活動を支援するソフトウェア
(2)数理論理学とその応用

(1)学習・研究・創作などの知的活動を支援するソフトを開発します。過去には学習用論理回路シミュレータ、時間割作成支援ソフトなどをつくりました。ここ数年は音楽制作を支援するソフトを開発しています。(2)数理論理学とそのコンピュータサイエンスへの応用についてのセミナーを行います。誤りのないプログラムを論理的に導く手法などを学びます。

デザインに対する人の感性を モデル化する研究

私たちは、ある洋服を見て「かっこいい」などの印象を抱きます。ある音楽を聴いて「楽しい」という感情を抱きます。この研究室では、家具・服飾のデザインや音楽に対して「かっこいい」などの印象や気分を抱く過程をモデル化し、人々の「感性」をコンピュータで模倣するしくみの研究を行っています。その応用として、「かっこいい」という印象を抱くような洋服のコーディネート支援などへの応用もめざしています。

嗜好と思考に基づく情報分析技術

情報空間と現実空間を融合することで、情報だけでなく人の潜在知識(情報)をも検索・推薦対象とする情報分析技術に取り組みます。計算機を介して人の「嗜好」および「思考」情報を抽出する技術、抽出した情報に基づき、SNSやWeb、地図、3次元データといった多様なデータに応用し、個々人に最適な情報を検索・推薦可能なこれまでにない知識支援をめざします。

脳視覚系の解明からコンピュータビジョンへ

たくさんの物体が重なり合って見えていても、われわれはそれぞれ何であるのかを容易に認識できますが、コンピュータでは難しいことです。そこで、ものを見る脳のしくみを生理学や心理学実験により徹底的に調べるとともに、これをコンピュータ上でモデル化し、コンピュータビジョンへとつなげる研究に取り組んでいます。

近未来スマートハウスとインタラクティブメディア

実際に住める実験住宅で、壁や床、周囲のモノにセンサーやディスプレイを埋込み、インターネットサービスと連動するような近未来のスマートハウスをつくっています。そこでは、日常生活の諸問題を解決したり、芸術や遊びの要素を取り入れた新たな生活スタイルを提案したりしています。また、関連するCGやサウンド、センサーなどによるインタラクション技術の研究開発も行っています。

行列計算の理論とアルゴリズムの開発

Webから必要な情報を抽出したり、売上のデータから顧客の嗜好を調べたりする際、巨大なデータをコンピュータを使って解析する必要があります。こうしたデータは数学の世界では「行列」としてとらえることができます。行列の性質を調べたり、行列を作成したりするための理論と、その理論をコンピュータを使って実現するためのアルゴリズムの開発を行っています。

超感覚インタフェース

ヒトが感覚器を通して認識できる情報は限られています。もし、犬並みの嗅覚や隼のような視力を得たならば、スパイダーマンのような超人になれるかもしれません。このような生得的な能力を超えた「超感覚」を工学的に実現し、感覚補助技術やエンターテインメント分野などへの応用をめざします。また、ヒトや昆虫の感覚知覚特性を備えたセンサーの開発も行っています。
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