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情報学専攻 教員の主な研究テーマ

情報学専攻

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インタラクション技術と情報提示手法

 インタラクション技術と情報提示手法についての研究を行う。ユーザーをどのようにインタラクティブシステムに組み込み、包括的な体験を提供するかについての研究は、情報技術の進歩に伴い重要になっている。また近年、視覚だけでなく、聴覚、触覚等の多様な感覚を介した情報提示手法の研究も多く行われていることから、今後発展する分野であると考えられる。そこで本研究室では、人と情報技術の新しい関わりについて、インタラクション技術と情報提示手法の見地から研究する。特に実世界と情報空間を横断したインタラクション技術の開発、クロスモーダルな情報提示手法の提案、そしてそれら研究成果の表現分野への応用に重点を置いている。

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コーパスを用いた認知言語学的研究

 われわれの日常言語には人間の世界に対する見方が色濃く投影されている。コーパス(言語資料)を解析することによって、言語の中に埋もれている無意識の思考の様式を明らかにすることや、人間の知識構造の解明を目指している。具体的には、動詞や形容詞の多義性として現れる言語の使用実態から、日本語の概念メタファーやメトニミーを発見すること、および、類義語の使い分けを明らかにすることによって、日本語学習者の作文支援のためのデータを提供することなどを行っている。

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光直交符号、認証符号系

 光ファイバーを介した通信において符号分割多元接続を実現する光直交符号や、送信者を組合せ論的手法により認証する符号系について、理論的観点から研究している。これらの符号を得るために、主に組合せデザインや有限幾何の理論の応用を試みている。さらに、符号系列の存在性を示すため、幾何学的オブジェクトの集合に関する性質を解明しようとしている。

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プログラミング言語とプログラミング教育

 プログラミング言語と言語処理系の新しい概念や実装について研究を行う。言語処理系の実行効率、プログラムの書きやすさ、習得しやすさ、ドキュメントの充実などの観点から考察を行う。これらの研究で得た知見をプログラミング学習の教材へと展開し、教育効果を評価することも行う。

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現象や運動のモデル化と解析

 現象や運動のモデル化や解析に関する研究を行っている。近年のコンピュータの発展によって、自然界や世の中における様々な現象についてシミュレーションを行う方法が格段に進歩した。本研究室では主に確率的な現象のモデル化、セルオートマトンを応用した色々な現象のモデル化、およびそれらの解析に関する研究を行っている。また最近は人間の身体運動をコンピュータ上でいかに再現するかということにも関心を持っている。

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モバイルインターネット

 インターネットの発展形態であるモバイルインターネットの研究を行う。特に、基地局やアクセスポイントを必要としないアドホックネットワークについて、無線アクセス方式であるMACプロトコルや、経路制御方式ができるルーティングプロトコル、さらには、アドホックネットワークを有効に利用できるアプリケーションの開発に取り組んでいる。

画像情報処理

 物体形状の復元技術を中心に、コンピュータビジョンに関する研究を行っている。画像から3次元形状モデルを生成する技術は、製品の開発や娯楽コンテンツの制作、地理システムの構築などで応用されている。本研究室では、現実世界とコンピュータグラフィックスなどで作られた仮想空間をリアルタイムで融合し、新たな空間を構築する技術への応用を目指している。

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生体情報学

 情報学専攻の生体情報学講座として、人間の身体構造や機能あるいは感覚や感性を理解させ、生体工学やスポーツ・バイオメカニクスの手法について、教育・研究することを目的としている。人の動きや運動のメカニズムを力学的側面から理解することにより運動技術の評価や動きの特徴を把握しどのような意味を持っているかについて総合的に理解できるような人材の育成を目指している。そのために、人間の運動メカニズムと生体情報などが工学的にどのように適合するかを中心に研究を行っている。

協働IoTシステムアーキテクチャ

 モノが協働して価値を創出するシステムのアーキテクチャとそのアプリケーションについて研究を行う。世の中のデータをセンサー、IoTデバイス、スマートホン、他で収集し、機械学習・可視化等の手法を用いて分析、新しい価値を創造する事を目指す。また、多数のIoTデバイス同士が互いに連携して最適な処理を行うIoT時代の新しいシステムアーキテクチャについても検討する。高精度位置情報検出や、エネルギー管理システム、ITSシステムなどのIoTアプリケーションへの応用システムに関する実装も行う。

知能メディア処理・認識

 画像・映像を中心としたマルチメディア認識技術に関する様々な研究課題に取り組んでいる。その中でも近年は、映像検索の分野に注力し、米国国立標準技術研究所(NIST)が実施している国際競争型映像検索・評価ベンチマーク(TRECVID)において、世界1位の検索精度を持つシステムを構築した。また、画像・映像の取得、処理、出力に関する基礎研究から、人工知能分野における深層学習(ディープラーニング)などの最先端の機械学習技術を用いたシステム応用まで、幅広く研究を遂行している。

ディジタルコンテンツ・コンピュータグラフィックス

 主にディジタル映像表現と、それに関する技法について「見やすさ、分かりやすさ、作りやすさ」を目的に研究する。ディジタルコンテンツや表現方法を向上し、また、様々な分野においてディジタル映像コンテンツを使うことによる可視化を行うことで、情報の理解はより一層高まると考えている。

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精度保証に基づく高品質な数値計算法

 丸め誤差や打ち切り誤差などのすべての誤差を考慮した上で、数学的に正しい結果を数値計算によって導く計算法を精度保証付き数値計算と呼ぶ。本研究室では精度保証付き数値計算の研究を中心として、高精度計算法や高速計算技術、可搬性技術などを融合しながら、科学技術計算における「高品質」な数値計算法を考案することを目的としている。

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インターネットを利用した分散処理

 インターネットを利用したネットワークソフトウェアおよび分散処理に関する研究を行う。インターネットに接続された独立の複数のコンピュータを同時に用いてデータ通信を行い、処理の分散化を図ることによって、見かけ上の処理の高速化を図る。具体的には、大数値計算や、並列・分散処理を可能とする言語、サーバー/クライアント・システム等の設計、実装、シミュレーションなどを行う。オペレーティング・システムとしては、UNIXを用いる。

音楽と情報学とのコラボ研究

 音楽の科学的な研究として、ヴァイオリンの音色分析、ビブラートの音響・運動解析、カオスや数学定数を用いた作曲法、ヒット音楽の統計的解析などを行っている。音楽以外には、ヘッドマウントディスプレイやLeapMotionを用いたヴァーチャル・プラネタリウムの開発を行っている。一方、粒子法(MPS)による流れの数値シミュレーションもやっており、スプラッシュや液だれの発生メカニズムから、ハンバーガーやサンドイッチの美しい食べ方まで解析している。

応用ネットワーク

 インターネットは社会に欠かすことのできない存在であり、それを構成する個々のネットワークの正常動作が強く求められる。そこでネットワークの動作を監視・管理する手法、およびソフトウェアの研究・開発を行っている。

並列処理によるコンピュータシステムの高性能化・低消費電力化

 「高性能・低消費電力、かつ使いやすいコンピュータシステムの実現」を目指し、並列処理を軸としてソフトウェア・ハードウェアの両面から研究を行っている。特に、通常の逐次プログラムを自動的に並列化し実効性能を高める自動並列化技術や、この自動並列化技術との連携を考慮したメニーコアプロセッサアーキテクチャ、これらの技術を連携・発展させることによるコンピュータシステムの低消費電力化・高効率化に関する研究開発を重点的に進めている。

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