研究室紹介 – 情報知能工学専攻

情報学専攻

情報知能工学専攻

電気電子工学専攻

先端情報・通信機構学講座

システムアーキテクチャ&デザイン研究室

システムアーキテクチャ&デザイン研究室
メンバー:松永 裕介 准教授

キーワード:システム LSI(SoC: System-on-a-Chip)、アーキテクチャ、設計支援技術、スーパーコンピュータ、サイバーフィジカルシステム(CPS)

コンピュータはいかにもコンピュータらしい姿をしているパソコンだけではなく、「えっ、こんなところにも?」と驚くような意外な場所にも用いられています。そのようなコンピュータは数億トランジスタから成る「システム LSI」と呼ばれる形態で作られていて、そこには複数のプロセッサ、様々なメモリや入出力デバイスが搭載されています。私たちの研究室では、そのようなシステム LSI に関する研究を行っていて、一体どのようなシステム LSI を作ればいいのか、またそれをどうやって作るのか、そして、それらシステム LSI を用いて人間や社会のために役立たせるにはどのような使い方をすればいいのか、等について日夜議論しています。

サイバーフィジカル・コンピューティング研究室

サイバーフィジカル・コンピューティング研究室メンバー:井上 弘士 教授(I&Eビジョナリー特別部門)/小野 貴継 准教授

キーワード:ハードウェアセキュリティ、データセンタ、ウエアハウススケールコンピューティング、ハイパフォーマンスコンピューティング、アーキテクチャ、サイバーフィジカルシステム

情報(I: Information)と電気電子(E: Electrical/Electronics)の融合に基づく新しいコンピュータ・システム・アーキテクチャの創成と、圧倒的なコンピューティング・パワーを活用した各種社会問題解決のための応用技術開発を目指しています。実世界で生成された大量データに対し、実世界で活用されるための情報を、サイバー世界で極めて効率良く処理する「サイバー・フィジカル・コンピューティング」のあるべき姿を探求するとともに、実社会での活用を見据えた応用技術を開発することが我々の目標です。

実世界ロボティクス講座

イメージ・メディア理解研究室

イメージ・メディア理解研究室メンバー:谷口 倫一郎 教授 /島田 敬士 准教授 /内山 英昭 准教授(附属図書館) /Thomas Diego Gabriel Francis 助教

キーワード:深層学習、拡張現実、バーチャルリアリティ、ビッグデータ、映像解析、人工知能、可視化、ユーザインタフェース、ラーニングアナリティクス

当研究室では、様々なセンサを通して得られる観測情報から社会の情報を獲得し、それらのデータを統合・分析することによって新たな社会的価値を創成する枠組みの確立を目指います。その実現に向けてコンピュータビジョン、サイバーフィジカルシステム分野を中心に研究を進めています。3次元空間計測・認識に関する研究では、多眼カメラや距離カメラ(RGB-Dセンサ)を用いて,物体の3次元形状の計測や3次元構造を認識する技術の開発を行っています。次世代農業IoTに向けた農時空間データ解析技術に関する研究では、農場や農作業者に設置した様々なセンサから得られるデータを解析することで,農業情報の時空間可視化や農作業の効率化の実現に取り組んでいます。また実世界データアナリティクスに関する研究では、無線センサやWebシステムなどから得られるデータを分析して,効率的かつ高度な社会を実現するサービスやシステムの開発を行っています。

画像情報ロボティクス研究室

画像情報ロボティクス研究室
メンバー:諸岡 健一 准教授

キーワード:画像情報処理、情報ロボット技術、医療・福祉支援

情報ロボット技術によるヒトの生活の質の向上を目指し、医療・福祉に関わるヒトを支援するシステムについて研究を行っています。特に、画像情報処理(画像処理,コンピュータグラフィックス、人工知能、パターン認識,仮想・複合現実など)を利用して、1)ヒト全身から細胞・遺伝子レベルまでの形状・解剖・機能情報を有する,究極の人体デジタル解剖図の構築、2)画像情報処理を用いたコンピュータ支援治療・診断システムの開発、3)看護教育支援システム、について研究を行っています。

実世界情報ロボティクス研究室

実世界情報ロボティクス研究室メンバー:倉爪 亮 教授/河村 晃宏 助教/宮内 翔子 助教

キーワード:サービスロボット、生活支援ロボット、柔軟ロボット

オフィスや街中など、私たちの生活環境内で様々な情報を収集するロボットシステムや、人間とロボットが共に生活するためのコンピュータビジョンの研究を行っています。人間とロボットが共存し、安全に生活するには、事前にロボットに様々な知識を与えなければなりません。しかし、必要な知識を全て人間が考えて、人間の手で作り上げるのは、非常に大変な作業です。もしロボットが自分の力で知識を獲得(学習)できれば大変便利ですが、複雑な知識の獲得には多くの時間や様々な経験、難しい学習の仕組みが必要で、また知識の記憶にも大量のメモリが必要です。そこで私たちは、人間とロボットが一緒に生活する環境に注目し、ロボットに代わって環境がロボットに必要な知識を「獲得」し、その知識を環境に「埋め込み」、ロボットが必要なときにその情報を「取り出す」ことができる仕組みを研究しています。

ヒューマンインタフェース研究室

ヒューマンインタフェース研究室メンバー:内田 誠一 教授 /備瀬 竜馬 准教授 /大山 航 准教授/末廣 大貴 助教 /早志 英朗 助教

キーワード:人工知能、ディープラーニング、ニューラルネットワーク、医療画像、スポーツ、生体信号、時系列、ゲーム理論

パターン認識とは、人間の持つ認識機能の人工的実現を目的とした研究分野です。計算機が高度に発達した現代でも、最難関問題の一つに挙げられます。例えば、人間ならば目で見て「これは自動車である」と認識するのは容易です。ところが自動車には様々な形式があり、また同一形式であっても視点によって見えは変化します。「計算機に幾つかの自動車パターンを登録しておいて、それと類似していれば自動車と認識すればよい」と思われるかも知れませんが、「どのように類似性を定めるか」など課題は山積です。このようにパターンの多様性が困難性の原因であり、それをどのように巧妙に扱うかが鍵になります。当研究室では、パターン認識を中心に画像処理・認識、バイオイメージ・インフォマティクス、機械学習の理論と応用、文字工学・科学と多彩な分野へ研究を展開しています。世界を相手にオリジナルの技術を開発しながら、これらの魅力的な問題に日々挑んでいます。

コンピュータビジョン・グラフィクス・バーチャルリアリティ研究室

コンピュータビジョン・グラフィクス・バーチャルリアリティ研究室メンバー:川崎 洋 教授

キーワード:コンピュータグラフィクス(CG)、3次元ビジョン(CV)、バーチャルリアリティ(VR/AR/MR)、コンピュータインタラクション(HCI)、医療画像処理システム、高度道路交通システム(ITS)

本研究室では、コンピュータビジョンやコンピュータグラフィクスを中心に、バーチャルリアリティ技術を用いて実世界と仮想空間を融合させる研究(AR/MR)や、新しいセンシング技術に関する研究を行っています。これらを実現するため、現実世界の視覚的情報を効率よく「取得」・「モデル化」し、「写実的に再現」することを研究のコアとし、得られたデータを実世界で利用するための「インタラクション」や「データベースの作成」にも取り組んでいます。また、「医療」や「都市交通システム」への応用も重要な研究テーマです。

ヒューマン・データ・インタラクション研究室

ヒューマン・データ・インタラクション研究室メンバー:木實 新一 教授 /谷口 雄太 助教

キーワード:ヒューマン・コンピュータ・インタラクション、データマイニング、センシング、ラーニングアナリティクス、ユビキタスコンピューティング

本研究室では、大量のデータを活用して社会の様々な課題を解決するために、人とデータのインタラクションをより効果的なものとするためのデザインや手法、技術の研究開発を行っています。具体的には、クラウドセンシングを含む各種のセンシング手法、データマイニングに基づく解析・可視化技術、様々な社会課題の解決を支援するデータアナリティクスの応用研究などに取り組んでいます。特に、データを活用して教育・学習を改善するために、ラーニングアナリティクスの研究を積極的に進めています。また、協調的な課題解決を支援するユビキタスコンピューティングの研究も行っています。

高度ソフトウェア工学講座

先端ソフトウェア研究室

先端ソフトウェア研究室メンバー:福田 晃 教授 /久住 憲嗣 准教授 /Ahmed Ashir 准教授 /石田 繁巳 助教

キーワード:組込みシステム, ドメイン特化言語, IoT (Internet of Things), ITS (高度道路交通システム), 無線通信, ポータブルヘルスクリニック

現代社会は情報通信技術(ICT)によって成り立っています。先端ソフトウェア研究室では、個人(くらし)と社会(しごと)における問題をICTで解決することを目指し、3つの方向性で研究を行っています。

  1. 要素技術:ヒトの位置推定や混雑度推定など、実世界のセンシング技術を開発しています。また、これらのデータを集めるための無線通信技術を開発しています。
  2. ソフトウェア開発手法:センサや自動車などでは、出力画面等がないためにソフトウェア開発がPCソフトなどに比べて難しいものとなります。開発の負担を軽減するため、特定の分野に特化したプログラミング言語であるドメイン特化言語などの研究を行っています。
  3. リバースイノベーション:発展途上国などにICT技術を持続可能な形で提供する仕組みを構築しています。例えば、医療コストを削減できる人口知能技術を活用した遠隔医療システム(ポータブルヘルスクリニック)、社会価値を創価するカーシャリングモデルを開発し、途上国において実証実験し、先進国への逆輸入を目指しています。

ソフトウェア工学・プログラミング言語研究室

ソフトウェア工学・プログラミング言語研究室メンバー:鵜林 尚靖 教授/亀井 靖高 准教授/佐藤 亮介 助教

キーワード:ソフトウェア工学、高信頼ソフトウェア、ソフトウェアアーキテクチャ、ソフトウェアテスト、形式手法、形式検証、プログラミング言語機構、AI

当研究室ではソフトウェア構築の基礎をなすソフトウェア工学とプログラミング言語に関する研究をしています。ソフトウェア工学とはソフトウェアが抱える問題を工学的な見地から捉え解決する学問分野で、当研究室では「先進的なプログラミング・エクスペリエンス」、「形式手法を活用した高信頼ソフトウェアの開発」、および、「集合知発見のためのソフトウェアリポジトリマイニング」の3つの側面から研究しています。最初の2つでは、AI・機械学習、集合知発見、プログラミング言語理論、形式手法・形式検証技術を駆使した先進的かつモダンなソフトウェア工学について研究しています。最後の1つでは、ソフトウェアの開発履歴データが大量に蓄積されたリポジトリから知識を発見、獲得する研究をしています。

知能ソフトウェア工学研究室

知能ソフトウェア工学研究室メンバー:趙 建軍 教授/馮 尭鍇 助教/大森 洋一 助教

キーワード:知能ソフトウェア工学、ソフトウェアテスト、深層学習、プログラム解析と検証、プログラミング言語、人工知能、自動プログラミング

ソフトウェア工学(Software Engineering、SE)はソフトウェアの信頼性や保守性の向上を目的とし、高度かつ安全なソフトウェアを短期間で設計するための研究分野です。人工知能(Artificial intelligence、AI)はコンピュータによる知的な情報処理システムの設計や実現に関する研究分野です。知能ソフトウェア工学研究室は、ソフトウェア工学(SE)と人工知能(AI)の融合によって、より信頼性(安全性)の高いソフトウェアシステムとAIシステムを構築することを目指しています。具体的には、3つの方向性で研究を行っています。

  1. 人工知能のためのソフトウェア工学:人工知能(深層学習)システムにおける欠陥(バグ)やAdversarial Exampleを深く理解し、人工知能(深層学習)システムの信頼性と安全性を保証する方法(理解、解析、テスト、デバッグ、検証)を探求しています。
  2. ソフトウェア構成の自動化:人工知能(深層学習)を用いて、プログラムコートの自動生成、プログラムバグの自動修復などの方法を研究しています。
  3. 開発環境の知能化:知能ソフトウェア開発支援環境(IDE)を構築しています。

知的情報環境研究室

知的情報環境研究室メンバー:峯 恒憲 准教授

キーワード:データマイニング、テキストマイニング、情報共有、情報推薦、個別化、機械学習、マルチエージェントシステム

ユーザの状況,意図,嗜好,興味,関心,プライバシーなどにも配慮しながら,ユーザが求める情報を,必要な時に,即座に提供する仕組みと方法の研究開発を,実データや実環境を利用しながら行っています.言い換えると,利用者の見えるデータの解析と,その活用方法に関する研究です.たとえば,伊都キャンパス内での生活に必要な情報やサービス(施設情報,イベント情報,公共交通機関案内サービス)の提供を行うため,キャンパス内での情報共有基盤「伊都キャンライフhttps://ito.ait.kyushu-u.ac.jp/itocamlife/を構築しています.この基盤を利用し,人のコミュニケーション状況を推定し,それを自動記録することで,人のコミュニケーションの円滑化などの支援を進める仕組み「Real SNS」の開発を行っています.また,大規模時系列位置情報データ(バスや車のプローブデータ)のマイニングや,自治体オープンデータのマイニングにより,混雑状況の把握や市民生活の安全安心や利便性向上に役立つ情報の抽出と活用を進めています.さらには,学習者自身が記載した学習後の振り返り文を解析し,学習状況・学習能力を推測するとともに,学習意欲や学習行動の改善を促すフィードバック手法の開発などを進めています.

先端分散処理機構講座

先端ネットワーク研究室

先端ネットワーク研究室メンバー:岡村 耕二 教授

キーワード:インターネット、マルウェア解析、ホワイトハッカー、サイバー演習、SDN、機械学習

本研究室では,インターネットとセキュリティの基礎研究をしています。コンテンツ配送,省電力型ネットワーク機器の開発や運用,サイバーセキュリティなどを研究テーマにして最先端のインターネット・セキュリティの研究活動を企業や海外の大学と世界レベルで行なっています。

情報通信工学講座(E-JUST)

無線通信研究室

無線通信研究室メンバー:牟田 修 准教授

キーワード:無線通信、携帯電話、無線LAN、MIMO、変復調

携帯電話や無線LANに代表される無線通信のトラフィック量は急激に増大しています。その一方で、利用可能な無線通信帯域は限られているため、周波数帯域あたりの情報伝送速度を大幅に向上させる無線通信技術が必要となります。本研究室では次世代のネットワークを支える無線通信技術に関する研究を行っています。