4830-1002
信号処理特論
Advanced Signal Processing |
猿渡 洋 |
近年の音声・音響メディア信号処理技術は、様々な音波動特性に基づく物理モデリングや時空間系列データの確率的モデリングの発展と共に日進月歩の進展を遂げている。例えば、音声認識や音声生成は確率的逆問題を解く確率モデル学習であり、また音源分離や音声強調は教師無し確率的分類問題を解くことで実装される。更に音場分解・再現システムは、音波動の事前知識（スパース性等）を陽に生かした最適化問題を解くことにより実現される。本科目では、これらの音声・音響信号処理を構成する要素技術とそのアルゴリズムの実現法を共に学び、その原理の展開を議論する。
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4830-1038
ハプティクス
Haptics |
篠田 裕之 |
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4830-1007
動的システム論
Dynamical Systems |
津村 幸治 |
本講義ではロバスト制御について説明する。ロバスト制御とは、制御対象が不確かさを含む場合に、それをシステム集合とみなし、そのシステム集合全体について安定性や制御性能が満たされるよう、制御系を設計する理論である。不確かさを表すシステム集合のモデルの与え方、制御対象を安定化する制御器のクラス、ロバスト安定性条件、ロバスト制御性能条件等を説明する。
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4830-1010
画像システム特論
Advanced Topics of Vision Systems |
渡辺 義浩 |
画像システムは大きく分けて光学系と撮像・情報処理系とから構成されている．これらは個別に研究・開発の対象となることが多いが，両者を含めたシステム全体を統一的に捉えることで，従来の画像システムの性能・制約を超える新たな画像システムが生み出される．本講義では工学応用を目指した最先端の手法・デバイス・応用研究の紹介を通して，次世代の画像システムについて論じる．
画像システムの歴史、及びその基礎と応用を体系的に説明する。また、プログラム演習や実習課題を予定している。 |
4830-1004
行動システム特論
Advanced Robotics and Virtual Reality Systems |
牧野 泰才 |
本講義はインタラクティブな講義である．受講者は，バーチャルリアリティ技術，あるいは情報機器のインタフェース技術などについての特定のトピックを調べ，それについて講義内で発表する．また，発表後には全ての受講者でそのトピックについてグループで議論をし理解を深める．
バーチャルリアリティにおける現実感は，自身の行動に対する情報機器からのフィードバックが適切なときに，より強くなる．逆に刺激の再現性が高くても，それが自身の行動と一致しないとリアリティは得られない．同様に，使いやすい情報入力インタフェースでは，本来の自分の意思と，情報機器からのフィードバックに応じた直感的な行動とが一致する．これが一致しないと，どれだけ映像が高精細であっても操作性は向上しない．このように，機器から提示される情報は，ユーザの行動を想定して適切にデザインされている必要がある．
本講義では，視聴覚や触覚を利用した情報機器とユーザとのインタラクションを概説し，人の行動を理解するとともに，その工学的な応用を議論する．
前回開講時は，以下のようなトピックについて講義を行った．ただし，今回もこれらのトピックについて議論するというわけではなく，内容については受講者の希望なども考慮し変更される可能性がある．
触覚センサ，触覚と錯覚，触覚ディスプレイ，AR・MR，3DCG，ヘッドマウントディスプレイ，プロジェクションマッピング，裸眼立体視，立体音響，クロスモーダル，空中浮遊，情動インタフェース，行動分析 |
4830-1012
人工現実感特論
Advanced Virtual Reality |
稲見 昌彦 |
現実世界は身体の外にあるが「現実感」は我々の身体に内在している．この現実感を設計するために必要な感覚/知覚/身体メカニズムについて理解するとともに，ヒューマンインタフェース，バーチャルリアリティ(VR)，拡張現実感(AR)，人間拡張工学(AH)，ロボット，エンタテインメント工学に関する最新の研究事例を調査し，議論を行う． 最終的には学生自らが(国際会議に採択されるレベルの)最先端のシステムを提案し，実装することを目指す．
No.1 イントロダクション
人の入出力チャンネルは一体何種類あるのか?どのような特徴を持つのか？
自らの身体を参考に考える．
No.2 リアルとリアリティ
物理世界と感覚世界とは何が同じで何が違うのだろうか？
リアルとリアリティとの関係について考える．
No.3 視覚I
No.4 視覚II
No.5 触覚
No.6 その他の感覚
No.7 感覚間相互作用
No.7 インタラクティブと時間
人はどのようなときに対象をインタラクティブと捉えることができるのだろう
か？
感覚器の種類によってインタラクティブと知覚できる時間窓にどのような違い
があるのだろうか？インタラクティブと時間の感覚に関し考察する．
No.8 空間知覚
我々は三次元空間の中で生活しているが，どのように空間を知覚しているので
あろうか？
我々の身体は，脳は，本当に三次元空間に適応しているのだろうか？
我々の空間知覚と作業について考える．
No.9 人型と身体性
なぜ人は人の形をしているか、なぜ人型が重要か？その課題は？適用範囲は？
自己の「場所」とは一体どのように規定されるのであろうか？どのようなとき
に自己を対象に投射しやすいのだろうか？他者の感覚世界と自己の感覚世界と
はどのような関連があ るのだろうか？身体性と自己投射性について考える．
No.10 補綴工学
No.11 サイボーグ技術
No.12 脱身体・変身
No.14 分身・合体
No.1５ 身体と社会の未来 |
4830-1005
計算システム特論
Dependable and High-performance Computing |
近藤 正章 |
現在のコンピュータシステムやその上で動作するアプリケーション、さらにはインターネットをはじめとする種々のサービスは、並列・分散処理技術を基礎として構築されているものが多い。本講義では、並列・分散システムの基礎理論、アーキテクチャ、アルゴリズム、アプリケーション等について体系的に論じる。
1. 並列・分散処理アーキテクチャ
2. プロセス、通信、名前管理
3. 排他制御
4. トランザクション
5. 一貫性
6. レプリケーション
7. 耐故障性
8. 並列・分散処理に関するその他のトピック
1. Parallel and Distributed Processing Architecture
2. Process, Communication, and Naming
3. Mutual exclusion, Election
4. Transaction and Deadlock
5. Consistency
6. Replication
7. Fault Tolerance
8. Other Topics Related to Parallel and Distributed Processing |
4830-1008
システムアーキテクチャ論
System Architecture |
中村 宏 |
物理世界と情報世界の高度なインタラクションを実現可能なコンピューティングシステムの構成理論を習得する。
To learn the principle of computing systems which realize intelligent interaction between physical world and cyber world.
１．システムの評価指標（１回）
・性能、コスト、電力、信頼性
２．高性能化手法（２回）
・性能のモデリング
・命令レベル並列度とその向上手法
分岐予測、アウトオブオーダー実行
・キャッシュメモリ
・並列処理技術
３．低消費電力化技術（１回）
・消費電力のモデリング
・回路技術
・アーキテクチャ技術
・システム技術
４．高信頼化手法（１回）
・フォールトモデル
・信頼性向上手法
５．サイバーフィジカルシステム（１回）
・物理世界と情報世界のインタラクション
・研究事例と今後の課題
６．論文輪読・発表（６ -- ７回） |
4830-1034
逆問題特論
Advanced Theory of Inverse Problems |
奈良 高明 |
測定データから，その因果を逆にたどって対象の情報を得ることを間接計測といい，
これに関わる数学的方法論を逆問題という．本講義では，非侵襲計測，非破壊検査，物理探査，ユーザインタフェース，画像・信号処理といった幅広い領域に遍在する間接計測の事例を交えつつ，逆問題の基礎から先端的手法まで論じる．
以下の各項目に関して講義する：
・逆問題とは - CT, EEG, MEG, MRI, OCT, EIT, MFL, ECTを例に -
・能動逆問題と受動逆問題
・積分方程式と不安定性
・正則化技法
・圧縮センシング
・アレイ信号処理：MUSIC, ESPRIT
・階層ベイズ法と情報量基準
・ポテンシャル逆問題とテンソル
・ソース逆問題の厳密代数解法
・Euler方程式と荷重積分法 |
4830-1035
生物物理システム特論
Biophysics and Systems Engineering |
星野 隆行 |
生物において興味深い現象は，自己組織的な構成原理であり，これがうまく動作することにより認識と運動するシステムがコンパクトにまとめられることである．これら生命現象を直接操作，システムへの介入，情報の利用を可能とするインタフェースを構築し，その認識や行動を自在に変えることによって．生物の機能を基盤とした構成論的な新たなロボット工学が見えてくる．ナノメートルスケールのバイオ分子システムを操作する「ナノ科学とメカトロニクス」に関する研究から，ヒトの認知・知覚情報を検出利用するヒューマンインタフェースに関する研究まで，さまざまなサイズスケールの工学技術を軸にして，生物のもつ環境認識と行動を高度に利用するシステムについて理解していく．
以下のテーマを軸に講義の中での議論で進めていく．
１．動く細胞とその仕事
２．組織再生工学とかたちをつくる科学
３．生きたまま測る，生きたまま操作する
４．光生物学
５．神経情報の計測と操作
６．ヒトの認識行動を変える
７．生物を改造する，生物をつくる，人工臓器，有りうべき生物
８．バイオロボティクス，分子ロボティクス |
4830-1036
メディア処理論
Media Processing |
柏野 邦夫 |
音・画像・テキスト情報のサーチに着目し、基本を習得しつつ諸相を探求し社会との関わりを考察する。講義の前半では主に特徴表現について、後半では主に照合と探索の技術について取り上げる。
１．メディア探索の基本モデル
２．全体的特徴
３．構成要素の抽出（形態素解析、エッジ抽出、行列分解）
４．パラメトリックな分析
５．局所的特徴
６．特徴の学習
７．特徴の圧縮
８．変動の吸収
９．ハッシュによる探索
１０．近傍グラフによる探索
１１．クロスメディアハッシング
１２．クロスメディア学習 |
4830-1037
システムソフトウェア特論
Advanced System Software |
品川 高廣 |
オペレーティングシステムの役割・構成を理解する
1 INTRODUCTION
2 PROCESSES AND THREADS
3 MEMORY MANAGEMENT
4 FILE SYSTEMS
5 INPUT/OUTPUT
6 DEADLOCKS
7 VIRTUALIZATION AND THE CLOUD
8 MULTIPLE PROCESSOR SYSTEMS
9 SECURITY
10 CASE STUDY 1: UNIX, LINUX, AND ANDROID
11 CASE STUDY 2: WINDOWS 8
12 OPERATING SYSTEM DESIGN |
4830-1031
マイクロナノ医工学特論
Advanced Biomedical MicroNano System |
生田 幸士 |
バイオ医療、再生医療、ロボット医療など未来医用工学への研究戦略と、新コンセプトの構想から、材料、デザイン、計測・駆動制御、応用までを系統的に講義する。
・新コンセプトの必要性、重要性
・新原理メカトロニクス
・医用マイクロナノマシン
・医用福祉ロボティクス
・マイクロ化学デバイス
・再生医療マイクロデバイス
・生分解性マイクロデバイス
・デザイン工学からのアプローチ
・未来医工学のための創造性教育
・馬鹿ゼミとイグ・ノーベル賞 |
4830-1033
脳システム解析論
Brain System Analysis |
眞溪 歩 |
脳波などの計測によって脳システムを解析する手法について学ぶ．
A1A2タームに開講する． |
4830-2001
システム情報学輪講I; システム情報学輪講I(10月入学)
Information Physics and Computing Seminar I |
各教員 |
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