研究推進機構

※本メールマガジンは、神奈川工科大学（KAIT）が主催するシンポジウム等に参加された方、展示会等で名刺交換させていただいた方、関係機関の方々に配信しております。
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　目次
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【１】新着ニュース
【２】YouTube「神奈川工科大学　研究推進機構チャンネル」
【３】研究・技術シーズ紹介研究・技術シーズ紹介（情報学部 情報工学科）
　●ソフトウェアを短時間で正しくバグ無く作る研究
　●情報技術を利用した循環型サプライチェーン実現に関する研究
　●高齢者支援のための笑い誘発に関する研究
　●モノのインターネット（IoT: Internet of Things）の研究
　●製本原稿の湾曲補正手法に関する研究
　●ITS（Intelligent Transport System）に関する技術開発
　●社会インフラの運用合理化に関する研究
　●LMS（学習支援システム）による学習履歴データを活用した分析・評価機能の研究
　●ソフトコンピューティングの数理最適化への応用
　●撮影写真プロファイリングによる観光地推薦システム
　●センサ情報と機械学習技術による知的空間の実現
　●学生の取組み状況を可視化するプログラミング演習支援システム
　●クラウドコンピューティング及びFPGA技術を用いた人工知能システムの開発
　●生成系深層学習モデルを用いた画像処理の高度化に関する研究
　●実践的ソフトウェア開発に寄与するプログラミングおよびコーディング学習に関する研究
　●人工知能の基礎理論から応用まで
　●画像を使った声や音に関する研究
　●画像・映像の認識・理解及び言語との協調に関する研究
　●情報工学技術を用いたスポーツの競技力向上に関する研究

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【１】新着ニュース
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■大学見本市2024～イノベーション・ジャパンにブース出展・ショートプレゼン発表します（2024年8月22日・23日）

情報工学科の田中博教授がブースを出展し、プレゼン発表を行います。
【小間番号】I-016
【展示内容】ストリーミング用録画映像に混入した音声雑音の除去サービス
【発表日時】8/22　A会場　15:20

電気電子情報工学科の広井 賀子教授がブースを出展します。
【小間番号】H-102
【展示内容】大規模言語モデルによるインタラクティブ薬剤情報提供マシン

詳しくはこちら（大学見本市ページ）→ https://innovationjapan.jst.go.jp/

■神奈川工科大学研究推進機構スマートハウス研究センター センター長　一色正男特命教授が「家電製品協会功労賞」を受賞
https://cp.kanagawa-it.ac.jp/press/2283.html

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【２】YouTube「神奈川工科大学　研究推進機構チャンネル」
　　　 https://www.youtube.com/@KikouKAIT
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今号の動画は、情報工学科 ヒューマンメディア研究センター 田中博教授の「AI による「雑音除去・音源識別」「手話認識」の実演」です。
https://youtu.be/yZyYq4a2rgE?feature=shared

※第２回リサーチデー（2024年4月5日開催）でのオープンラボ紹介動画です。

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【３】研究・技術シーズ紹介
　　《特集》情報学部 情報工学科特集
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●ソフトウェアを短時間で正しくバグ無く作る研究
言語設計学研究室　教授　五百蔵重典

　モールス信号のスクイーズ操作に着想を得て、画面上の３個のボタンを撫でる文字入力方法を開発しました（特許申請済み）。この入力方式は、スマートウォッチのように入力装置を設置する場所が取れない場合や、車のハンドルのように文字入力を諦めざるを得ない状況での文字入力を可能にします。この方法をさらに発展させ、視線移動による新しい文字入力方法も開発しております（同様に特許申請済み）。実用化を考えている企業様を募集しております。また、従来通り、ソフトウェア工学は、主に一般の開発者が利用可能になるような支援ツール、利用方法の模索をしております。
【研究室紹介はこちら https://www.kait.jp/research/navi/ioroi.html】

●情報技術を利用した循環型サプライチェーン実現に関する研究
経営システム工学研究室　教授　稲葉達也

　持続可能な社会の実現が世の中の関心を集めています。サプライチェーン（製造から販売に至る複数企業の供給連鎖）の管理においても、消費された商品を回収し、再利用・再製造に使用する循環型のプロセス実現への関心が高まっています。この循環型の仕組みの課題の一つは回収量に不確実性があることですが、この不確実性は情報技術を活用することで低減することが期待できます。当研究室では、不確実性の軽減に資する情報技術の活用方法を検討するとともに、その効果の定量的評価の研究にも取り組んでいます。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/inaba.html】

●高齢者支援のための笑い誘発に関する研究
Web工学研究室　教授　大塚真吾

　少子高齢化社会に入った日本において、高齢者の中には、一般の人と比べて、微笑んだり、笑ったりする時間が少ない場合が多いようです。しかしながら、「笑い」は人々の心とカラダに様々な効果があると言われており、生活をしてゆく上での高付加価値であり、社会的弱者にとっても必要です。そこで、我々は高齢者に対し「笑い」による心の癒し空間を提供することを目的とし、「笑い」を生成する対話とロボットの動きを自動生成し、高齢者に対して「笑いの場」を提供することを目指しています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/otsuka.html】

●モノのインターネット（IoT: Internet of Things）の研究
IoTシステム研究室　教授　川喜田佑介

　身の回りのあらゆるモノをネットワーキングするモノのインターネット（IoT: Internet of Things）が注目されています。例えば、わが国の橋梁やトンネルなどの社会インフラの数量は膨大で老朽化しており、安価な構造物モニタリングが望まれています。モニタリングをバッテリレスワイヤレス化し損傷を自動的に検知できれば、これら社会的な課題解決に貢献できます。当研究室では、同期ストリーミングのためのバッテリレスワイヤレス通信技術、測距・測位不要な信号源同士の近接関係推定による信号源クラスタリング、協調給電による再生可能エネルギー指向自律分散グリッドなどの研究を行っています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/kawakita.html】

●製本原稿の湾曲補正手法に関する研究
信号処理応用研究室　教授　木村誠聡

　書籍等をOCRを用いてデータ化する際に、様々なスキャナやスマートフォンのカメラを用いて撮影した画像には湾曲する歪みが確認されます。特に綴じている文書を上部から撮影した場合、綴じた辺に向け湾曲した歪みが生じます。さまざまなOCRではこのような歪んだ部分の文字を認識することができません。そこで、画像処理を専門とする当研究室では、最小二乗法などを用いて、文書画像のひずみ形状を限定しない補正手法に関する研究を行っています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/tkimura.html】
http://www.ess.ic.kanagawa-it.ac.jp/res_pub/res_pub.html

●ITS（Intelligent Transport System）に関する技術開発
モバイルコンピューティング研究室　教授　清原良三

　自動運転、MaaS（Mobility as a Service）というキーワードが毎日のようにニュースで取り上げられています。自動運転は基本的な自動車の動作を決めるための情報（カメラやセンサによる障害物や他車両の情報）の入手や分析、他車両との通信など情報技術を活用することによって実現されます。MaaSもサービスを実現する上では、様々な情報を集めて分析することによって実現されます。本研究室ではこのITSとモバイルコンピューティング技術を中心に研究をすすめ、自動運転時代が到来した際の各種課題の抽出、分析とその解決策の提案などを中心に研究開発を進めています。とくに、自動運転でも、最終的には人が責任を取るモデルを考慮すると実際には最終段階での人の動作が入ることが交通流全体に影響を及ぼすこともあり、こういった課題への対策が重要です。MaaSにおいても、自動車での運搬時間や駅での通行時間（人流抵抗の大きさ）などを推定できないと質の良いサービスが提供できないため、様々な情報を活用した推定技術の開発も重要です。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/kiyohara.html】

●社会インフラの運用合理化に関する研究
社会システム工学研究室　教授　塩野直志

　日常生活に必要不可欠な社会インフラ（電力・ガス・水道・通信に関連する設備、公共施設）の老朽化が進んでいます。担当者の高齢化も進んでおり、従来とは異なる方法での社会インフラの運用およびその合理化が求められています。合理化の一つの方法として、IoTと人工知能、数理最適化の活用が考えられます。例えば、プロパンガスのボンベ配送において、IoTを活用した運用方法を適用すると、ピーク期の配送本数を約3割減らすことが出来ます。当研究室では社会インフラにおいて最新技術を活用し合理的に運用していく方法を研究していきます。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/shiono.html】

●LMS（学習支援システム）による学習履歴データを活用した分析・評価機能の研究
データ工学研究室　助教　鈴木孝幸

　大学の講義などにLMS（学習支援システム：Learning Management System）を活用する事例が多くなっています。LMSには学習者の学習履歴データが大量に蓄積されることになり、そうした学習履歴データを分析・データマイニングすることにより学習者の特徴や学習行動を把握し、教材の評価を行うことが可能となってきています。そうした学習履歴データの効率的な蓄積と分析・評価手法（LA：Learning Analytics）の研究を行い、実際のLMSに組み込む開発を行っています。こうした分析・評価により、学習者のレベルにあった教材の提示や弱点となる項目への繰り返しの学習を促し、学習効果や満足度の向上につながる研究となります。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/tsuzuki.html】

●ソフトコンピューティングの数理最適化への応用
知的システム工学研究室　准教授　須藤康裕

　今後いたるところで計算機が自律的に問題解決に臨み、人間の仕事を取って代わろうとしています。そのためには数理モデル化と問題解決器の構築を分離し、汎用性を高めていくことが不可欠になるのではないかと予測します。また、その人工知能の性質を人間社会に違和感無く浸透するようにするには、人間をはじめとする生物のもつ柔軟さ・曖昧さを許容していくことが一つの解決策だと考えます。ファジィロジックや進化的計算などを駆使し、実時間内で許容解を高速に得るための研究を行っています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/sudo.html】

●撮影写真プロファイリングによる観光地推薦システム
データベースシステム研究室　教授　鷹野孝典

　本研究では、ユーザが撮影した写真集合から、観光地についての嗜好性にもとづいて観光地推薦を行う研究を行っています。情報推薦システムは、日常生活の中で新たな知識や経験をみつけるために必要不可欠なものとなっています。一方､スマートフォンなどに搭載されているデジタルカメラを用いて思い出や体験を写真で撮影し、ソーシャルメディアを通じて他者と共有する機会も増えています。写真は情報量に富んでおり、言葉に表せない内容についても直感的に伝えることができるため、考え、意図、感情などを共有するのに適していると言えます。本研究では、このような撮影写真を分析対象としてユーザの興味を推定し、ユーザが今後関心を抱き体験してみたいと思う場所を推薦できる観光地推薦システムの実現を目指しています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/ktakano.html】

●センサ情報と機械学習技術による知的空間の実現
情報通信研究室　教授　田中　博

　センサの小型軽量化、低消費電力化とワイヤレス通信技術によって、膨大なセンサ情報が容易に取得可能です。この情報と進展が著しく多くの領域に浸透しつつある機械学習技術を連携し、知的空間として利便性の向上、生活支援のための要素技術の研究開発、実証システムの構築を目標に設定しています。現在は、カメラや加速度センサによる手指の動きの検出と深層学習技術の連携による手話動作の識別、雑音環境下での音の識別、音声認識性能の確保に関する検討とともに一部はデモシステムの開発を行っています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/htanaka.html】
http://www.tnklab.ic.kanagawa-it.ac.jp/tanakalab/index.htm

●学生の取組み状況を可視化するプログラミング演習支援システム
ソフトウェア工学研究室　教授　田中哲雄

　本研究では、プログラミング演習における学生の躓きを早期に発見してタイムリーに指導できるようにすることを目的として、プログラミング演習支援システムを開発しています。本システムは学生向けにWeb上で利用できるプログラミング環境を提供します。また教員には学生の取組み状況をリアルタイムに判別し提示します。さらに、各学生の進捗やプログラムの作成過程、エラーの発生と対処の状況も提示します。本システムを受講生200名以上の実際の授業に適用し、学生の取組み状況と進捗の把握に有効であることを確認しました。今後、取組み状況の判別精度の向上、躓き箇所の特定方法・提示方法、および、学生へのフィードバック方法の確立を目指します。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/ttanaka.html】
https://www.tntetsu-lab.cs.kanagawa-it.ac.jp/

●クラウドコンピューティング及びFPGA技術を用いた人工知能システムの開発
知識処理システム研究室　教授　陳　幸生

　コンピュータに知的な活動をさせるため、人間が理解している意味をコンピュータ上で如何に表現でき、かつ高速的に計算できる課題の解決は重要です。本研究では、多次元ベクトルを用い意味を表現する方法を採用しています。多次元ベクトルを用いた意味の計算は、ベクトルの各々の要素に重み付けて、さらに重み付け要素の算術演算子を行う計算となっています。そのため、高速ベクトル演算に対応できるクラウドコンピューティング技術、及び、高速ベクトル演算装置を構成できるFPGA（Field-Programmable Gate Array）技術が意味の計算装置の構成に応用できるため、本研究では、クラウドコンピューティング及びFPGA技術を用いた人工知能システムの開発を実施しています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/chen.html】

●生成系深層学習モデルを用いた画像処理の高度化に関する研究
数理画像情報学研究室　教授　辻　裕之　　

　近年の生成系深層学習モデルの進展は著しく、GANベースのGeneratorを用いることにより1024×1024画素レベルの高精細な画像を生成できるようになりました。また、StyleGANのように、潜在空間上で人物の表情を真顔から笑顔に変えるなど、従来の画像処理では難しかったセマンティックな画像操作を行う事例も見られるようになりました。
本研究では、実画像を潜在空間上にマップするEncoderを用いることで高精細なオートエンコーダを構築し、潜在空間上でセマンティックな画像処理を実現する手法の検討を行っています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/tsuji.html】

●実践的ソフトウェア開発に寄与するプログラミングおよびコーディング学習に関する研究
対話型システム研究室　教授　納富一宏

　情報系専門教育課程では、産業界からの要請を受けて高度IT人材育成に向けた取組みが注目されています。特に、企業が期待するSEやプログラマが有すべき技能は、より先進的であることが望まれると同時に、従来からの実践的なプログラミングスキルも重要視されています。本研究では、新しい教育支援方式として、コーディングやプログラミングのスタイルの習得と実践を兼ねたオンライン方式でのコードレビューやペアプログラミングへの応用を可能とする「プログラミング時のキーボード操作の時系列情報を活用したコーディングスタイル学習」を実現する支援システムおよび情報共有を促進するSNSの開発を進めています。
また、プロトタイプを用いた有効性検証と進行モデルの改善を進めています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/notomi.html】

●人工知能の基礎理論から応用まで
知能情報処理研究室　教授　松本一教

　人間と同等な知能（知性）を実現するためには、少なくとも3種類の異なった能力の実現が必要となります。それらは、帰納、演繹そして類推です。また、知能実現へのアプローチとして、記号計算主義とコネクショニズム（脳模倣主義）に分けることもできます。いま人工知能実現の技術として脚光を浴びているディープラーニングは、コネクショニズムにもとづくものであり、帰納や類推の実現に威力を発揮しています。しかし、演繹に関する能力を欠いており、この技術だけでは論理的な深度を持つ知能の実現は不可能です。そこで、当研究室では、記号主義とコネクショニズムの両者が共存する新たな人工知能の理論構築を目指しています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/matsumoto.html】

●画像を使った声や音に関する研究
画像情報処理システム研究室　教授　宮崎　剛

　声や音の情報を画像に変換したり、また画像から音に戻したりする技術があります。声や音を画像情報に変換することで、これまでに研究されてきた画像処理に関する技術や深層学習（ディープラーニング）も活用できるようになります。深層学習を使って、雑音の含まれた音の画像データから雑音を取り除いたり、特定の声や音を抽出したりして、音情報に戻す研究をしています。また、音声情報の無い発話映像から画像のみで発話内容を推定する研究も行っています。オンライン会議での音声の明瞭化や背景音の除去、また音声が無い、抽出できなない映像からの発話推定等などへの活用を目指して研究を進めています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/miyazaki.html】

●画像・映像の認識・理解及び言語との協調に関する研究
メディア認識理解研究室　教授　森　稔

　深層学習技術の発展により、画像や映像の内容理解のレベルが高まっていますが、環境が異なったり一部のデータしかない場合など、現実的な環境で高い性能を発揮するには、まだまだ解消すべきことがたくさんあります。また単一のメディア処理だけではなく、言語に基づいて画像を生成するなど、画像と言語の協調技術も重要になってきています。本研究室では、学習や認識・生成のアルゴリズムを多角的に検討・改良することを通して、より高度なメディア理解技術の実現を目指しています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/mori.html】

●情報工学技術を用いたスポーツの競技力向上に関する研究
スポーツ情報科学研究室　教授　谷代一哉

　近年の情報工学技術の発展は目覚しく、それらはスポーツの分野においてもすでに使用され始めています。練習時の生体情報や運動動作、また試合中の選手の動きやフォーメーションなどを測定し、それらを数値化や視覚化し、選手たちに即時に還元（フィードバック）することも行われています。このことからアスリートにとっては、感覚的に行っているスポーツも改めて多くのことが明らかになりつつあります。現在、野球・サッカー・ラグビーおよびバスケットボールなどのスポーツを対象とした「試合結果」や「選手の動作・動き」などを解析し、そのデータから競技力向上の一助となる検討を行っています。
【研究室紹介 https://www.kait.jp/research/navi/yashiro.html】

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