ピックアップ研究室

「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」 鳥飼 弘幸 教授

生物学、数学、工学それぞれの知識を融合し、次世代ハードウェアを開発

私たちの脳や感覚器、遺伝子ネットワークは、数式で表すことができます。そこから人工的に脳細胞や感覚器の動きを電子回路で再現し、医療や工学へ応用させるのが、研究室で掲げている目標です。ここでの学びは、大きく3つに分けることができます。まずは、神経科学や生物学の学習。次に、身体のしくみを数式として理論化するための数学の勉強。最後に、その理論をもとにしたロボットや電子回路づくりといったハードウェアの開発です。ただ、私が一方的に知識を押しつけるのではなく、学生一人ひとりの強みや得意分野を活かし、学生と2人3脚で研究を進めています。そのため、研究室ではいつも議論が白熱。研究の飛躍的な発展につながっています。また、ここでの研究内容や成果を国内外の権威ある学会で発表したり、論文誌に投稿したりと、学会活動も積極的に行っています。
ヘビの中枢神経から出てくる信号を3Dモデルとしてハードウェアに実装し、波打ちながら動くヘビの歩行を再現している
脳細胞の動きを再現する電子回路を作成。開発したオリジナルモデルにより、人工的に細胞を生み出すことができる

「超感覚インターフェース」 永谷 直久 助教

未だ謎が多い嗅覚のメカニズムを解明し、食生活や医療に貢献する

CADで部品モデルを設計し、学内にある3Dプリンタやレーザーカッターを活用しながら、実験装置づくりを行う
人間がもつ五感のうち、実は嗅覚はほかの感覚器にくらべて解明されていないことが多く、なぜ鼻の穴が2つあるのか、匂いを知覚するメカニズムすらも明らかになっていません。永谷研究室では、それらを解明するために「匂い提示装置」を作製し、実験と分析を進めています。被験者に対して、左右それぞれの鼻の穴に異なる匂いを提示し、どのように匂いを感じるのかをデータとして蓄積。この研究をもとに、レストランで料理の香りをより楽しむためのシステムや、アルツハイマーの症状を早期発見するための装置の開発など、多分野にわたって応用できる可能性が広がっています。また、学生同士が連携し、学外で開催されているVR(バーチャルリアリティ)のコンテストへの参加も推奨。協調性や問題解決能力を磨きながら、研究やモノづくりの純粋な楽しさを味わってほしいと思います。

「インターネットミドルウェアとその応用」 秋山 豊和 准教授

バスの車両と運転手の状態をリアルタイムで分析
安全運転を支えるシステムを開発

研究室では、学生がそれぞれ関心のあるテーマを選び、主体的に研究に取組んでいる
より効率的で簡単にアプリケーションを開発するためのプラットフォーム(インターネットミドルウェア)や、アプリケーションそのものの開発など、広いテーマで研究を行っています。たとえば今取組んでいるのは、バス会社と提携し、リアルタイムでバスの安全運転を支援するシステムの開発。車両に取付けられたセンサーが、現在地やエンジンの稼働状況など、走行中の車両の状況に加え、心拍数や呼吸など、運転手の健康状態を計測します。データベースに集められた情報を活用することで、運転手の傾向や、事故のリスクが高い地点を検出。さらにリアルタイムで過去の運転状況と比較し、システムが危険な状態を検知した場合、運転手に警告を伝えることができます。これからさらに精度と汎用性を高めることで、このシステムを全国に展開し、より安全な社会の実現に貢献することをめざしています。
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