PICK UP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

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。
鳥飼 弘幸 教授
生物のしくみを学びたい人、ロボットや医療機器を作りたい人、数学の知識を磨きたい人。さまざまなアプローチから研究を深めることができます。
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
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

脳細胞の活動を、数式と電子回路で再現

脳細胞の動きを簡単な数式で示し、電子回路で再現できるオリジナルモデルの確立に取組んでいます。この研究により、これまで難しかった細胞の再現がしやすくなり、医療や人工知能の分野への応用が期待されています。

松田 千明
京都市立日吉ヶ丘高校出身

進学先
京都産業大学 大学院
先端情報学研究科

耳が本来もつ特性を解析し、新しい人工内耳を生み出す

「人工内耳」は以前から普及していながらも、その性能は十分なものとはいえません。従来品よりも、耳の特性を正確に再現するために、耳の音声処理のしくみを数式化し、ハードウェアの実装化に取組んでいます。

武田 健太郎
大阪市立西高校出身

進学先
京都産業大学 大学院
先端情報学研究科

超感覚インターフェース

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

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。
永谷 直久 助教
この世にまだないものを生み出し、人の生活を豊かにすることが工学の役目だと思っています。未知を解き明かし、モノづくりを楽しみましょう。
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

個人の研究や、チームでのモノづくりを通し、
育まれたのは専門性とチームワーク力

人が匂いを知覚するメカニズムについて、実験に取組みました。実験装置も、3DプリンタやCADをつかった自作。また、チームで学外コンテストにも参加し、VR技術を用いたデバイスづくりにも挑戦しました。

山田 浩也
京都府・京都成章高校出身

内定先
JRAシステムサービス株式会社

インターネットミドルウェアとその応用

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

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。
秋山 豊和 准教授
技術の発展とともに世の中は便利になりますが、それに伴なって覚えるべき知識も増えています。だからこそ、こつこつと学びを積み重ねてほしいと思っています。
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

本当にほしい情報が、すぐに手に入るより暮らしやすい情報社会を実現したい

大学院に進学し、オーバレイネットワークという研究課題に引き続き取組んでいきます。必要な情報を迅速に手に入れられるシステムやサービスを作り、暮らしやすい情報化社会を実現していきたいと考えています。

新納 和樹
大阪市立西高校出身

進学先
京都産業大学 大学院
先端情報学研究科

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