情報システム工学科
DEPARTMENT OF INFORMATION SYSTEMS ENGINEERINGI N D EX001 石田研究室

59p

002 今井研究室

61p

003 小林研究室

63p

004 小松川研究室

65p

005 曽我研究室

67p

006 高野研究室

69p

007 萩原研究室

71p

008 深町研究室

73p

009 福田（浩）研究室

75p

010 三澤研究室

77p

011 村井研究室

79p

012 山川研究室

81p

013 山林研究室

83p

教育工学・情報工学

教育工学・数学教育

サービス工学

情報システム工学・情報工学・ソフトウェア工学

コミュニケーション情報学・メディアデザイン学・
教育工学（情報教育）
・サービスサイエンス

情報通信工学（統計的信号処理、情報理論、情報セキュリティ）形式手法・ソフトウェア工学・情報セキュリティ・応用論理学

インターネット

光集積回路

情報通信

知能情報ファジィ工学・感性工学

情報工学・ソフトウェア工学

光通信・光計測57

58

教育 工 学 ・ 情 報 工 学

研究分野

分析・設計・開発・実施・評価のサイクルで、授業をより良くデザイン。

大学生を対象としたキャリア教育・情報教育の設計（インストラクショナルデザイン）/ 評価手法の検討

石田研究室では、大学生を対象としたキャリア教育・情報教育の設計などをテーマに、ICTを活用して授業の質を高める研究などを行っています。研究にはインストラクショナルデザインという手法を用い、分析・設計・開発・実施・評価のIshidaLABORATORY

流れで設計を進めます。分析・評価の際には、学生にアンケートや振り返りをしてもらいます。アンケートで定量評価 ( 数値 )を用いる場合、学生は自己評価や授業内容の評価に対して、良い評価をつけることが多いと分かっています。授業や授業で使う資料の評価・自己評価・相互評価を行う際には、得点などの数値の評価ではなく、学生が記入した文章の評

石田研究室
准 教 授・博 士（理工学）   石田
■専門分野

研究テーマ

価 ( 定性評価 )を行う必要があります。そこで、定性評価を行う手法として定量テキスト分析 (テキストマイニング )を用いて分析していきます。
現在、取り組んでいる主な研究テーマ例として、次のようなものがあります。

雪也

教育工学
（大学教育、キャリア教育、
情報教育）■香川大学教育学部総合科学課程情報科学コース卒業

インストラクショナルデザイン( 授業設計 )情報工学分野、情報学基礎分野の研究・授業設計

SWOT 分析／データ分析／要件定義・要求定義の授業設計
新学習指導要領に対応した情報オンライン学習の検討
学外活動とグループワークの関連分析／グループワークにおけるリーダーシップ育成手法

グループワーク・分析・テキストマイニング・設計・キャリア ( 就職・企業調査・税金・人生設計 )■千歳科学技術大学大学院光科学研究科光科学専攻
博士後期課程修了

研究テーマ例 : 高校「情報Ⅰ」に関するテキストマイニング
改訂前後の比較
社会と情報（文系）7割が選択

A PPEAL POINT
アピールポイント

情報通信ネットワークとコミュニケーション

するための授業デザイン( 設計 )を行っています。
リアルな問題の解決などをテーマにした授業をや自治体との共同研究も可能と考えています。

情報の科学（理系）
３割のみ

コンピュータと情報通信ネットワーク

情報の活用と表現

教育工学に関する研究、特に大学の授業を支援

通して学生目線の検証・提案を行うことで、企業■ 情報システム工学科

001

SEEDS

インストラクショナル
デザインのサイクル

高校情報 I
指導要領
テキストマイニング

問題解決とコンピュータの活用

情報社会の課題と情報モラル

情報の管理と問題解決

望ましい情報社会の構築

情報技術の進展と情報モラル
情報Ｉ

学習者にとって効果的な授業のためにICTを活用の問題について分析することから始めます。例

に関する分野で、ターゲットが大学生であればえばパン屋さんが売り上げを増やしたいとする

基本的に自由です。ただ、私が担当している初なら、ほかの店の状況を調べてみたり、自分の年次の基礎的な情報教育やキャリア教育の授

キャリア教育やコミュニケーション、グルー

店の価格設定や商品ラインアップ、陳列方法

業の中で、研究に取り組む学生自身が身近にプワークをテーマとした教育工学に関する研などを見直してみたりする。そこから新たに必感じられることや就職活動、就職後などにつな究を行っています。教育工学とは、「教育」を要なことやできることを考え、実際にやってみがるようなテーマ設定ができればと思っています。

研究対象としており、要はさまざまなものを使っます。その結果をチェックし、評価を行ってま

新しい授業の手法を考えるわけではなく、今あて教育を良くしていこうというのが大きな目標た分析からの流れを繰り返す。一度で完全にるものをどう組み合わせて効果を上げていくか。

です。中でも私の場合は、コンピュータを使っうまくいくことはありませんから、この一連のサ研究で扱う授業は自分たちが既に受講したもたり、データを解析したり、ICTを活用して授イクルで考えながら問題解決を目指していくわのですから、経験を基に後輩にはどういう教育

業の質をどう高めていくかについて研究していけです。

を受けさせるといいのかを考え、受講した学生ます。実際に取り組んでいるのは、授業をデザ「モノづくり」や「コトづくり」において大事なの感想などのデータを分析して効果についてインすること。その授業での目的、目標を設定し、のは、その前の分析や設計の段階です。果たしも明らかにしていきます。

それを達成することを目指します。そのためにて何が問題なのかをしっかりと考える。ですか

教育や授業について考えるのは教員の役割

必要があれば、簡単なアプリやコンテンツなど

ら、本研究室のキーワードは「分析」といえます。

で、これまで学生はそれを受ける立場でした。

の開発も行います。

学生がそれを理解した上でインストラクショナ

それがこの研究では、教員、学生、授業を設計研究にあたっては、インストラクショナルデ

ルデザインのサイクルを経験しておくと、社会する立場の3つの視点からものを考えることがザインという学習者にとって効果的な授業をすに出てからきっと役に立つと思っています。

必要になります。社会人になると、お客さんの立場になって考えようとよく言われます。学生

るための設計手法を用います。これは、
「分析」
「設計」
「 開発」
「 実施」
「 評価」のサイクルで設計を進めるもので、教育分野に限らず、すべての業務や社会生活においても通用する内容といえます。何か問題を解決をするには、まずそ59

物事の視点を変えて考えてみる力を鍛えよう

は研究を通して視点を変える経験をすることで、社会に出た時のためのいわば訓練もできるの

情報社会の問題解決
コミュニケーションと情報デザイン
コンピュータとプログラミング
情報通信ネットワークとデータの活用

研究テーマ例 : 社会人基礎力に関する授業と評価手法の検討
前に踏み出す力（アクション）～一歩前に踏み出し、失敗しても粘り強く取り組む力～
主体性

働きかけ力

考え抜く力
（シンキング）～疑問を持ち、考え抜く力～
課題発見力

実行力

企業等への提案

創造力

計画力

チームで
働く力
（チームワーク）～多様な人々とともに、目標に向けて協力する力～
発信力

傾聴力

柔軟性

情況把握力

規律性

ストレスコントロール力

地域に向けてできること

上記の研究テーマに関連する業態、問題解決などが地域の問題解決型の授業設計などを行っています。

あり、授業実践を通じて問題解決を図ることができると実際に道内の自治体とともに進めている事例として、窓思います。企業の皆さまの課題について、本研究室が口システムや行政手続きのオンライン化などについての学生と一緒にどんなことができるのかなどを互いに相談

課題を考える授業を行い、学生目線からの検証・提案

しながらコラボレーションできるかもしれません。

に取り組んでいます。

です。

研究室に所属する各学生のテーマは、教育60

教育 工 学 ・ 数 学 教 育

研究分野

勉強がより分かりやすく、面白くなるような、「ICTを活用した未来の学習方法」
を提案。

研究テーマ

学習支 援・遠 隔 教 育・ＩＣＴ活用・
授 業デザイン

本研究室では、高等学校等の教育機関や本学の教職課程（数学）と連携・連動し、実際に教育現場に出向くフィール
ドワークを通じ、学習に対する興味関心を高め、学力向上に寄与するための、効果的な学習デザインや環境設備等、学

Imai
LABORATORY

習支援に関する研究を行います。新しいツールを活用した学習法の検証も行い、ICT 活用教育の拡充を図り教育サービ
スの確立を目指します。

今井研究室
教 授・博 士（理工学）   今井■専門分野

■ 情報システム工学科

002

SEEDS

順一

教育工学、数学教育■北海道教育大学教育学部卒業■北海道教育大学大学院教育学研究科学校教育専攻修士課程修了■千歳科学技術大学大学院光科学研究科光科学専攻博士後期課程修了

校務支援用システム

A PPEAL POINT
アピールポイント

授業支援型コンテンツ

ＩＣＴを活用した研究例

本学の教職課程（数学）や高大連携事業と連動して、効果的な学習支援についての研究を行っています。具体的にはICT 活用によるデジタル教材の作成や授業デザインの開発を通じ実践的な教員養成を行っています。

授業や先生をサポートするための教材を開発そして現場で反応を体感の授業で使っていただいて実証評価を取ります。

う『プロセス』を重視するのがこの研究室です。

その際その場へ行って、自分のつくったものがその解決策としてICTを取り上げているのです。

どのように授業に反映されるのかを目の当たり

ものをつくることもさることながら、ハウツーや研究内容を端的に言い表すなら教育ソリューにし、高校生の反応や教室の空気感を体験しノウハウ、仕掛けなど、どうしたら効率良く使っションサービスです。サービスには多様な提ます。こうしたフィールドワークを行うと、やりてもらえるのかを考える「思考力」をぜひ身に供の仕方がありますが、ここではICT ※1活用をがいを感じますし、研究への意欲が刺激されつけてもらいたいのです。問題解決までの一

主に研究しています。これはどういうものかとます。

連の流れの中で、いろんな要素がどう機能していうと、道内の高校とコラボレーションしながら、なお、本学は教職課程を設置しており、既製ICTを活用して授業・先生をサポートするようの教材の手直しやオーダーメードの教材開発

な教材をつくっていこうというもので、電子黒を行うことができるような ICT 活用を得意と教育というのは非常に大事な、国の根幹を板※2を利用する授業支援型の教材を開発中でする教員の養成を目指しています。また、単に成すものと認識しています。私も高校で数学をす。数学をメインに、図形やグラフを見やすい

ICT のスキルだけではなく、研究を深めていく

教えていた経験がありますし、まずは興味・関かたちで提供し、参加型の授業をイメージしたに伴って、さまざまな付加価値を身につけられ心を持ってもらう仕掛けづくりに取り組んで、教材をつくっています。文系の科目にもニーズるようにしたいと考えています。

これからの教育や学習に少しでも役に立つこ

いくかというグランドデザインが実は研究のコ
アといえます。

があり、古典などはビジュアルで当時の世界をとを目指しています。映像や音声などICTをさ見せると分かりやすいでしょうから、高校の先

まざまに活用した教材をつくり、それを使って、「こんな授業だったらいいな」
自分が思い描いた世界を実現へ

より分かりやすく面白い「こんな教材だったらオーダーを具現化し、キャッチボールしながら与えられたニーズに対して、どういう教育サーと思える、未来の学習方法を生み出したいとクオリティを上げていきます。最終的には実際ビスを提供することで問題解決できるか、とい生たちと協力しながら進めているところです。
教材の開発は、高校の先生からいただいた61

授業支援型デジタル教材の
サンプル。

いいな」
「こんなデザインの授業だったらいいな」
思っています。

※1「ICT（Information and Communication Technology）」 情報通信技術。広義にコンピュータやその周辺機器のほか、インターネット、eラーニング、アプリケーションソフトなども含みます。
※2「電子黒板」 パソコンの画像や動画などを大きく映し出し、電子ペンで書き込みが可能。全国の学校で導入が進んでいます。

遠隔授業の様子

企業等への提案

授業デザイン
（数学史の利用）

地域に向けてできること

学校や教員と連携し、生徒の学習支援や教員の授業学習ボランティア等で千歳市の小・中・高校生を対支援につながるデジタル教材や授業デザインの開発・象とした学習支援等に既に参加させていただいており、評価を通じ、より効果が期待できるオーダーメード型のこの取り組みがさらに充実したものになるよう今後と教育支援の提供を目指します。

も継続して取り組んで行きたいと思います。

62

サー ビ ス 工 学

研究分野

人間工学の知識をベースに、
製品、
システム、
サービスをデザイン。

研究テーマ

触覚やジェスチャーを使ったユーザインタフェースの開発
人間工学に基づく空港・駅・街の案内サインのデザイン研究室で学ぶこと

Kobayashi
LABORATORY

を学びます。

人 間 工 学とは

小林研究室
教 授・博 士（工学）   小林システムの利用者の要求やニーズに加えて、多様な能力を持つ利用者の生理的・心理的特性や人間の限界を考慮したシステム・製品・サービスなどの設計に必要な科学的知識や技術
人間工学とはエルゴノミクス（Ergonomics）
やヒューマンファクターズ
（Human Factors）とも呼ばれている学問領域で、働きやすい職場や生活しやすい環境を実現し、安全で使いやす
い道具や機械をつくることに役立つ実践的な科学技術です。また、システムにおける人間と他の要素との相互作用を科学的に理解するための専門分野でもあります。
――興味のある方は、日本人間工学会のWeb ページ https://www.ergonomics.jp/をご参照ください。

■ 情報システム工学科

003

SEEDS

大二
研究テーマ例：人の特性に合ったユーザインタフェースの開発■専門分野

サービス工学※人間工学に基づく人間中心設計

人間の触覚を利用したコンピュータと人間とを繋ぐ触覚ユーザインタフェースを開発しています。例えば、振動パターンによって人間に複雑な情報を伝達できる■千葉工業大学工学部第一部工業経営学科卒業

マウスを開発し、高齢者を含む人々の振動に対する触覚特性に合わせて、メッセー■慶應義塾大学大学院理工学研究科管理工学専攻博士課程修了

ジの意味をわかりやすく・覚えやすくする振動パターンを設計する方法を研究しています。また、他大学の研究室と合同でバーチャルリアリティ（VR）の仮想空間で人間が知覚する触覚や力覚といった感覚を現実に近づけるための基礎的な研究なども行っています。

A PPEAL POINT
アピールポイント

当研究室では、人間工学を基盤として、触覚やジェスチャーなどのバーチャルリアリティに応用できるユー
ザインタフェースの研究開発を行っています。
また、人間中心設計の概念（JIS Z8530）に基づいて、
システム、製品、およびサービスの評価及び改善といったデザイン（設計案の提供）も手がけてきました。

マウスを扱うのが困難な人のために、画面を見る
目の動きで入力するシステムを研究中。

デザイン：新千歳空港の案内サイン改善
千歳市バスガイドマップ・時刻表のデザイン
JR 千歳駅構内の案内板のデザイン
人間工学の観点に立って、新千歳空
港の案内サインのわかりやすさを科学的に評価し改善案を提案しています。

地域貢献課題として千歳市との協働プロジェクトを展開

何か理由があるはず。そこを明らかにして行政

タを使う時、使いやすくするにはどうしたら良サービスに反映させるためにも、このプロジェ

いか。健康・安心・安全を維持できるような人

クトには継続的に取り組んでいく予定です。

間とコンピュータのインタラクションはどうあ

また、新千歳空港「ターミナルガイド」の地図のデザインや、千歳市のバス時
刻表やバスガイドを見やすくデザイン
したりJR 千歳駅構内にあるバス乗り

この研究室のベースは人間工学※1。その知ほかに、千歳市が高齢者のボランティア活動るべきか。私たちは実際にシステムをつくり、識を使って製品、システム、サービスをデザイにポイントを付与する事業のシステムづくりにも人間の生体信号などを調べる実験から、有効の案内板をデザインしたりしました。

ンすることが基本的なコンセプトです。

関わっています。QRコードを活用して各自の活性を科学的に説明します。そうしたデータに基人間工学の知識や技術を使うことで、その中で、研究テーマは大きく二つに分かれて動を記録し、管理に当たる職員の業務を軽減す

づき、人間の安寧をより高められるシステムのいます。まず一つが、地域貢献課題。例えば、千る仕組みを開発。さらに、それを実際に使える設計を目指しています。VRも研究対象として

歳市の公共交通サービスに対してどんなニーズ

か評価するため、学生が利用者や職員などにニーおり、仮想現実を通して人間とコンピュータががあるのか、どう改善すれば利用に結びつくのかズや要求を聞き取って吸い上げ、反映させます。

やり取りする世界が当たり前になった時に必などを、学生たちが学術的な方法で調査していこれも、人間中心設計の考えに基づいています。

要な設計、デザインも考えています。

ます。これは、本学と千歳市が協働で行うプロジェ

私たちはユーザーが欲しいものをつくるのがほかに、ジャムの瓶などの開栓性の研究も行っ

クトの一つで、公共交通に関する基本情報の発目的ですから、もしタブレットやスマホを求めています。ふたを開けにくいのは、ほとんどの場合信や充実を目的に調査・研究を進めています。

ていないなら紙で良い。そこが単なるIT 化とは滑るから。滑らずに力を最大限伝えられるよう学生たちによる調査では、路線バスに対すの違いで、その人にふさわしい形にして問題をにするにはどうするかなどを考え、最終的にはどるイメージや使いにくさを感じている点などを解決する。人間工学が関わると、そういう取りんなツールをつくれば誰でも開けられるかを目指

高齢者から聞き出し、科学的に解析。最近は、組み方になります。

す。これは、製品に対する人間工学の適用です。

世界的にも人間中心設計が重視され、ユーこのように私たちは、製品、システム、サービ

ザーにどういうニーズがあるかを調べ、それに人間とコンピュータのインタラクションはどうあるべきか

スに人間工学を適用するためさまざまな実践え方です。高齢化が進み、公共交通機関が必

もう一つの大きな研究テーマは、人間とコンすから、人間工学の考え方はますますニーズ

要とされているのに、利用者が増えないのには

ピュータのインタラクション。人間がコンピュー

沿ったサービス、ものづくりをするようになってきています。これは、人間工学の基本的な考的研究を行っています。今や海外では多様性が当たり前になり、日本にも浸透してきていま場への案内板や外国人旅行客向け

街や公共施設を、様々な人々が生活しやすい環境へと科学的に改善提案できる人材を育成しています。

企業等への提案

地域に向けてできること

これまで、自治体および新千歳空港などの公共施設の案内板、パンフレットのデザインの評価・提案や、人間工学的手法による評価及び改善、開発したシステムのユーザインタフェースの評価および改善提案なども行ってきました。
利用者にとって見やすい、理解しやすい、使いやすい、といった多様な利用者の立場に立ったシステム、製品及びサービスのデザイン（設計）を図ることで、企業が提供する「もの」やサービスの価値を高めたい場合にご相談いただけ
ればデザイン及びノウハウを提供できます。
また、ユーザインタフェースの設計・製造を手がける企業には、デザインのノウハウや改善のためのプロセスについての情報を提供できます。

担当教員は日本人間工学会が 認定する人間工学専門家資格（CPE）を持っています。そのため、自治体が住民に提供する様々なサービスの価値を高めたり、住民の満足を高めたりするノウハウやデザイン案を提供できます。これまでにも、バスのガイドマップや時
刻表、案内板のデザイン、新千歳空港のガイドマップおよび案内板のデザイン提案などに取り組んできました。
また、職場での作業効率を向上するための作業方法の評価及び改善についても、ノウハウを提供することが可能です。

が高まっていくはずです。

※1「人間工学」 働きやすい職場、生活しやすい環境、使いやすい製品を実現し、人々の安全・安心・快適・健康を保持・向上させるのに役立つ実践的な科学技術

63

64

情報 シ ス テ ム 工 学 ・ 情 報 工 学 ・ ソ フ ト ウ ェ ア 工 学

研究分野

XR、AI、IoTなどを活用し社会実装を目指してシステムを開発。

本研究室では、AI（人工知能）
やIoT（モノのインターネット）などの最先端のソフトウェア技術を駆使して、次世代のア
プリケーションシステム（知的な情報システム）の研究を行っています。また、企業や自治体と共同して研究に取り組んでおり、

Komatsugawa
LABORATORY

実用的なシステム開発を目指しています。

■研究で開発しているシステム一覧表

小松川研究室教 授・博 士（理学）   小松川
■専門分野

A I・I o T等を活用した
知 的な情 報システムの実用研 究

研究テーマ

研究しているシステム

浩

知識工学（知能アルゴリズム）、
分散処理、ICT 教育システム■慶應義塾大学理工学部電気工学科卒業■慶應義塾大学大学院理工学研究科
物理学専攻博士課程修了

内容

AIを用いた行動分析システム

学生の学習データと生活ログから学生の特徴を分析して、中途退学の可能性がある学生を早期発見するシステムの研究一人ひとりの知識状況に応じた学習ナビゲーションシステム

eラーニングの勉強の過程を人工知能に分析させ、自分にあった勉強ができるシステムの研究

GPSと地域の情報を活用した公共交通支援システム

GPSや地域の情報（商店情報・観光情報など）を活用し、地域の公共交通の活性化を支援するシステムの研究

IoTを利用したセンシングの応用システム■ 情報システム工学科

004

SEEDS

教育支援や観光支援を狙ったIoT 利用型のシステムの研究

本研究室の研究一覧A PPEAL POINT
アピールポイント

教育・産業・医療等の社会サービスに対して、ＡＩ手法を活用した新たな情報システムの研究を行います。Deep Learningを主とする特徴分析や、
これと連係するJava ベースの実システムの開発と実証実験を通じたサービス実現を目指します。

プレゼンテーション動画
をAI がさまざまな観点から自動評価。

学習者の知識状況を情報システムやIoTデ人 工 知 能が 分 析し、バイスを活用して、学それに基づいて教材を生のさまざまな学習活

選出することで、一人動情報を取得し、AIをひとりの能力に合わせ用いて学生の行動分析

た効率の良い勉強を（退学等含む）を図る

支援できるシステムの英語のプレゼンテーションの自動評価、学習支援を可能に

XR を活用して実際に手を動かしながら仮想活用できるようにしていくことを目指します。こ的に体験できるようにしています。

うした研究に、学生たちに積極的に参加しても医療分野のテーマでは、AIによる医療画像

らい、次世代のソフトウェアエンジニアの育成

本研究室では、XR をはじめ AI、IoT などのの自動診断のほか、認知症の患者さんは表情に力を入れています。将来、学んだ専門性を生

最先端のソフトウェア技術を駆使して、次世代がはっきりしなかったり、自分で症状が分からかして社会で活躍できるように、自分で何をやのアプリケーションシステム( 知的な情報シスないことがあるため、痛みや症状をAIで判断

りたいのか企画・計画することから始め、失敗

テム)の研究を行っています。特に、教育、医療、できないかと、医療関係の大学と共同で研究も含めて多くのことを経験してもらいます。研環境に関する分野で役立つ新しいサービスをを進めています。さらに、VRで仮想空間をつ

究室への所属は3年次秋ですが、それ以前のつくる研究を進めています。

くって病室を再現し、患者さんをAI に見立て

学年でも、本研究室の学生の卒業研究と連携た看護実習での対話トレーニングなどもテーして展開するプロジェクトに自主参加する学生

例えば、教育の分野で取り組んでいるテーマの一つが、「英語プレゼンテーション学習支

マとしています。

援用 AIの開発」。オンライン授業が普及し、学

また、環境分野では、地域のリサイクル業者と連携し、廃電池の仕分けに取り組んでいます。

ダーシップやコミュニケーション能力も身につ

廃電池の仕分けは難しく、現在は手作業で行けることができます。

態度、内容などの観点をAIで分析して自動評

われることが多いため、AIを使って自動的に仕今や AI は社会に実装されてきていますし、価できないかと、他大学の英語教員と共同研分けする研究を進め、既に9割ほどの精度で可我々にとっての“ 道具 ”はどんどん進化してきて究しています。教員が評価のために使うだけで能になっています。

います。道具は世界的に磨かれていきますから、になります。また、XRを教育分野に適応させ

本研究室では、それをどう実用化していろいろる取り組みとして、高校の情報の授業で行わ

65

進化する“ 道具 ”を実用化し新たなサービスをつくり出そう

システムの開発を行っ
図2 AIを用いた行動分析システム

地元の行政や企業と環境・生体の情報をセの共同研究の枠組み

ンサで取得し、Webをのなかで、GPS 情報や通じて集約・活用でき

観光・商店の情報を活るようにするIoT 技術

用して、地域の公共交を題材とした情報系

通（特に路線バス）の教育プログラムの構築

利用促進を目指したシや、観光への活用の検

ステムの研究をしてい図3 公共交通支援システム

ています。

ます。

討を行っています。
図4 IoTを利用したセンシングの応用システムが増えています。本研究室の学生はチームリー

生がアップした英語のプレゼンテーション動画てトレーニングができるため学習支援も可能

研究をしています。

ダーとして低学年の学生と接することで、リーを教員が評価するようになったことで、表情やはなく、学生はそのアプリケーションを活用し

図1 一人ひとりの知識状況に応じた学習ナビゲーションシステム

なところにサービスとしてつくっていくかに興味を持っています。使える道具が増えることで、対応できる可能性は広がるので、あとはどういれる家庭内ネットワークの構築の教材を開発。

本研究室は、企業、自治体、大学などとの共うサービスにしていくか、です。学内・外を含めネットワーク機器の接続を実機で行うのは難同研究が中心です。共通するキーワードは「社て異分野融合を図り、常にアンテナを張って新しいためワークシート上で行われている実習を、会実装」。課題解決のために、社会で実際にたなシステムの開発を目指しています。

企業等への提案

地域に向けてできること

数万人規模の学習データを活用した個別学習支援シ

教育に関しては、文部科学省や北海道教育委員会とステム、文系大学と連携した日本語レポート添削システ

連携してeラーニングサービスの提供（全国で4万人規

ム、医療系大学と連携したエコー画像自動解析・診断模）や初等・中等・高等教育でのプログラミング教育の支援システム、日本語ヘルプデスク対話システムなどを推進を行っています。

開発しています。

66コミュニケーション情報学・メディアデザイン学・教育工学（情報教育）
・サービスサイエンス

研究分野

地域の課題をサービスサイエンスで解決する。

インタラクティブ要素を内蔵したデジタルブック・
プログラミング教育・博物館／教育支援システム

2007年、iPhoneが登場しました。この年を境に「PostPC」（PCの次の）時代が始まったとされています。PostPC時
代に入り、多くのことが変わりました。例えば、それまでPCの操作方法に苦労していた高齢者や年少者などがこうした

Soga
LABORATORY

装置を苦もなく使い始め、Webサービスを利用し始めました。膨大な情報がクラウドにあり、AIやビッグデータなどで利用されています。
本研究室では、こうしたPostPC時代のサービスに関する研究を行っています。研究室の学生や地域の人たちと一緒に、曽我研究室
教 授・博 士（工学）   曽我
■専門分野

研究テーマ

従来のPCの枠にとらわれない、新しいメディアやサービスを組み合わせたアイデアを利用して、様々な課題の解決を目指します。

■ 情報システム工学科

005

SEEDS

聡起

コミュニケーション情報学、
メディアデザイン学、教育工学■岩手大学工学部金属工学科卒業■室蘭工業大学大学院工学研究科
生産情報システム工学専攻博士後期課程修了

A PPEAL POINT
アピールポイント

VR/AR、を用いて、サービスサイエンスの視点から観光や国土強靭化を元にしたミラーワールドの研究を行っています。またドローンプログラミ
ングによるプログラミング教育の可能性を研究しています。

ビッグデータやAIを活用した
地域サービスの開発へ
日本の GDP の2/3はサービスです。しかし、サービスの多くは経験や勘に頼るなど、効果や効率の点で課題があります。一方、製造業はグローバルな世の中に大同小異な製品が登場すると、何処かに差別化が求められます。重要な点
は顧客の満足度を満たすサービスとの連携です。
こうしたサービスを経験や勘だけでなく科学的に取り組もうという考え方が登場したのは、21世紀になって間もない頃のことで、これをサービ
スサイエンスと呼びました。その後、モバイル端末の登場で、世の中は大きく変わりました。サービスサイエンスもPC の時代には限られたことしかできませんでしたが、このデバイスの登場で、ユーザーのニーズや動向を捉え可視化することが一気に可能になりました。本研究室では、モバイル端末を活用した新しい情報サービスの研究、開発などに取り組んでいます。
その一つが支笏湖の鏡面現象の解明に関する取り組みです。千歳市には支笏洞爺国立公園である支笏湖があります。この支笏湖をサービスサ
イエンスで捉えようとしています。ビッグデータを分析すると、支笏湖を訪れる観光客は桜（ゴールデンウィーク）や紅葉、氷濤祭りなどのイベントがあると増えることが分かりました。逆に、ゴール
デンウィークなどのイベントが終わると客足が遠67

観光地の景観を撮影し、情報をVR 画像で見てもらう方法は、
海外へのアピールにも有効。

のきます。地元の方の話を伺うと、どうやら支笏
湖では鏡面現象という美しい景色を見ることができるらしい、ということが分かってきました。鏡
面現象は、湖の波が無くなり、周辺の山々が湖に映り込む状態です。どうやら、春先に多いということは分かりましたが、具体的なことは情報が少なく分かりません。そこで、研究室では、支笏湖の監視カメラの画像数万枚を AI（機械学習）で画像分析しました。すると、5月の朝方や午前中に多く発生していることを突き止めました。周辺のホテルの方などに伝えると、朝方であるということは観光資源として有効だとのことでした。一泊して次の日の朝鏡面現象が見られるかもしれないからです。鏡面現象を判定する機械学習モ
デルができたので、これをスマホアプリとして実装することにより、湖面で撮影した写真を判定することができるようになりました。地元の皆さんに、鏡面現象のイベントとして活用することも可能です。今年は、世界遺産であるキウス周堤墓群向けの音声ガイドアプリや、千歳市埋蔵文化財センターの魅力をAR で伝えるアプリ、苫小牧市立
中央図書館に保管されている王子製紙古文書
閲覧支援アプリなど、地元のサービスの課題を解決するための仕組みを開発し、提供することができました。

パソコンの前だけにいてはダメ
現場での観察が研究の基本
ここで学生たちに身につけてほしいのは、まずは研究室を出て、現場へ行って自分の目で見て肌で感じて、そこにある問題を探し出すこと。その上で、ICT による解決を図っていくことが必要です。
問題を探し出す感覚を磨き上げることはとても大事で、それは社会で仕事に就いた際にも幅広く応用できるはず。私たちが取り組むことには相手に必ず人がいますから、コミュニケーションを取って、何をお困りですかと聞くことから入っていけば、間違いなくヒントがあります。また、最近の研究は一人でできるものは少ないですし、社会ではチームで仕事をすることが多いので、研究室でもそれぞれの研究活動で分かったことは、ほかの学生と共有してほしいと話しています。
ICT、モバイルの技術で目指すものの可能性は、無限にあると思っています。ですから、ここはモチベーションがあれば何でもできる研究室といえます。ただ、それを見つけるまでが大変です。私自身、そのためのヒントになるような情報をSNSなども活用してできるだけ幅広くピックアップし、学生たちにも伝えています。私の役割は、やる気のある学生の背中を押すこと。研究室をカフェのように居心地の良い環境にしたり、さまざまな種類のモバ
イル端末を可能な限り用意したりしているのも、学生たちの興味の幅を広げ、応援するためなのです。

イラスト：西島花音（2019年度曽我研究室）

企業等への提案
サービスは日本の GDP の60% 以上を占めていますが、生産効率が低いのが課題になっています。私たちは地域に向けてできること
千歳の皆さんと、360度ビューを内蔵したデジタル
ガイドブックの作成と公開などを行っています。

カスタマージャーニーマップなどの手法を用いることで、多角的にサービスについて研究しています。

68

情報 通 信 工 学 （ 統 計 的 信 号 処 理 、 情 報 理 論 、 情 報 セ キ ュ リ テ ィ）

研究分野

Society 5.0で求められる
IoTインフラのセキュリティ向上へ。

本研究室は、「情報理論的安全性に着目したIoT 通信システム」をはじめ、「無線マイニングと応用システム」「大規模
MIMO 信号処理アルゴリズムの検討」を主なテーマとして研究に取り組んでいます。

TakanoLABORATORY

ここでは、「情報理論的安全性に着目したIoT 通信システム」の研究におけるセキュアな伝送法ついて、技術的な概要をご紹介します。
なおこの技術は、近距離の無線通信で使えるものと考えています。例えば、現在の交通系 ICカードは改札の機器にかざし、

高野研究室
准 教 授・博 士（情報科学）   高野■専門分野情 報 理 論 的 安 全 性を活用した
セキュアな伝 送 法

研究テーマ

その瞬間に無線通信をして決済しています。かざす範囲をもう少し伸ばした場合には、周りに電波が漏洩してしまいますが、この技術を使うと電波を制御でき、正しいユーザのカードのみ通信を行って決済できるため、カードをポケットに入れたままでもうまく使うことができるかもしれません。また、車のスマートキーにも無線通信が使われていますが、この特性を悪用した車の盗難が起きています。この技術は、そうした犯罪の防止にもつながると考えられます。

泰洋■ 情報システム工学科

006

SEEDS

セキュア伝 送の概 要

情報通信工学■立教大学理学部数学科卒業● 16本アンテナから重み付けした信号を送信することで正■北陸先端科学技術大学院大学情報科学研究科
博士後期課程修了

規の通信者 BobのみにAliceから秘密情報を伝送する。
● しかし、
送信重みを計算する空間信号処理は完全ではない。漏洩情報をマスクするためArtificial Noiseを同時に送信し、悪意のある第三者 (Eve1、Eve2)の受信を妨げる。

A

PPEAL POINT
アピールポイント● 信号が届かないため、(Eve1、Eve2)はいかなる暗号解号化技術の安全性向上を目指しています。現在の進捗状況は、理論構築と計算機シミュレーショ
ン 検証 です。今後、Software defined radio(SDR)による実証実験を計画しています。

情報理論的安全性に着目しIoTインフラの安全性を向上● つまり、伝搬路の状況に応じて統計的に「情報理論的安

情報理論に基づき、重み行列（WB,WE）
の最適解
を求める。

れてきました。IoT 機器向けの軽量暗号も研きたいと考えています。例えば、数百頭の家畜究が進められていますが、H/Wリソース制約の放牧支援 IoTシステムや、自動運転技術をのため、当該手法は従来に比べ安全性を損な支える自動車アドホックネットワークは、位置

北海道の広大な土地を生かした農業、酪農

う懸念があります。また、IoTシステムにおけるが変化しうる数百ノードからなるセンサネット

業において、生産性および品質の向上を目指し、

Blockchainの活用が期待されていますが、ト

ワークです。信号解析結果を活用することで、IoTシステムを活用したスマート農業、スマー

ラフィック容量の限られたIoTリンク間で逐次数百ノードの自律的な通信制御や、通信障害

ト酪農が始まりつつあります。システムを構成累積される分散台帳を共有することは困難です。

の原因診断や障害予測を検討しています。

するセンサやドローンは、無線により情報通信

このような問題に対し、本研究室では情報

ま た、日常 的 に 利 用 し て い る Wi-Fi やを行います。例えば LoRaは、伝搬環境によっ理論に基づき、通信路の特徴と従来の暗号

Bluetooth の無線信号を解析することで、端ては、乾電池駆動で数十 km の通信を可能に化を組み合わせ、要求された安全性を柔軟に末の位置情報だけでなく、部屋の在室人数やします。しかし、手塩にかけて品種改良を重ね達成するクロスレイヤ・セキュリティを検討し、活動状況が推定できることが知られています。

た種子が盗まれるという事件を見聞きします。

IoTインフラの安全性向上を目指しています。

この技術は、プライバシーを損なう懸念のある

無線システムの運用は通信エリアの拡大に応

カメラ等を設置することなく、既存のWi-Fiルー

じて、第三者に傍受されたり、悪意のあるハッ「無線マイニング」から
実用システムへの応用をターだけで高齢者や在宅患者の見守りサービ

本研究室は通信の高速化、信頼性向上を目やAI 技術を活用し、非線形性を持ちうる実サ

カーにシステムを乗っ取られる危険性も増加することを考慮すべきではないでしょうか。
このように、来るべきSociety 5.0において、

69

読手段でも秘密を解読できない。

情報理論的安全性を活用することで、従来の暗スを実現します。
このように、本研究室は、統計的信号処理

重要な通信基盤として産業用 IoT は強固なセ指したMIMO 信号処理アルゴリズムを提案しンプルデータから有意な情報採掘を行い、実キュリティが求められています。従来、通信のてきました。これら物理信号の解析技術を、自用システムへの応用を目指します。

安全性は上位層における暗号化により保証さ律的なIoTネットワークの構築へも応用してい全性」が保証される。

無線アンテナ電波放射パターンのシミュレーション図

空間信号処理の原理［A 図］● 左右の耳へ到来する音波の経路差により生A

B

じる音のずれから到来方向を知覚する。
［B 図］● 逆処理を施した音を２つのスピーカーから鳴動させることで特定方向へ音を集中させることができる。
● 同様の原理で、複数アンテナと空間信号処理を活用し、電波の放射方向制御が可能になる。

電波を音に置き換えたイメージ図

企業等への提案

地域に向けてできること

従来の暗号技術は、量子コンピュータが実用化され組み込みシステムエンジニアの実務経験、および、こる将来、安全性が揺らぎかねないといわれています。計れまでの教育経験を生かし、中高生や初心者向けの算量的安全性と情報理論的安全性を兼ね備えたセキュ

Edge AIやマイコンシステム講座等を提供していきたい

アな伝送法を研究しています。

と考えています。

70

形式 手 法 ・ ソ フ ト ウ ェ ア 工 学 ・ 情 報 セ キ ュ リ テ ィ ・ 応 用 論 理 学

研究分野

数学を使って、誤りのない
安全安心なシステムを目指しています。

数 学 的アプローチによる誤りのない
安 全 安 心なシステムの構 成 手 法の研 究

研究テーマ

誤りのないソフトウェアや攻撃に対して安全なプロトコルを、自動的に構成する手法を研究しています。その際、論理や代数を道具に用いる数学的なアプローチをとることにより、厳密な安全性を保証します。

Hagihara
LABORATORY

数学を使うことで、情報システムをはじめ生体システム、ビジネスプロセスなど、世の中にある複雑なシステムの理解・解析にもつなげられます。

萩原研究室
准 教 授・博士（工学）   萩原■専門分野世の中にある複雑なシステム■ 情報システム工学科

007

SEEDS

茂樹

形式手法、ソフトウェア検証・合成■東京工業大学工学部情報工学科卒業■東京工業大学大学院情報理工学研究科計算工学専攻
博士後期課程修了

ソフトウェアA

アピールポイントて構成されています。情報システムやネットワー
クをはじめ我々が行う業務自体もその一例で、不具合があると金銭的にはもちろん人命に関わったり、信用にも大きな損害を被ります。我々は厳密な数学的なアプローチにより、誤りがない安
全安心なシステムの構成手法を研究しています。

時間論理で記述した仕様からシステムを自動合成しています。

先のところですが、それもそのうち実際に使われるようになることを夢見て研究を進めています。

形式手法というのは、複雑なものの中にあ「計算とは何か」「ソフトウェアとは何か」といっる問題を抽象的にして数学で捉え、解決した形式手法（数学的手法）
を用いて、誤りのな

た本質的なところを数学で捉えることが、シスりするわけですから、ソフトウェアだけではなくい安全安心なシステムを構成する手法を研究

テムの本質を捉えることにつながる。学生時代

通信プロトコル、セキュリティ、さらに生体シスしています。ソフトウェアに誤りがあると、社会にそう気づいたことが、私がこの研究テーマにテムや業務プロセスなども扱うことができます。

が受ける損害や影響は非常に大きいため、誤興味を持ったきっかけでした。本質的なことをですから、数学が好き、システムやプログラミ

りをなくすように作ることがコンピュータ工学

明らかにしたいという人間がもともと持っていングと数学の関わりに興味があるという人のや情報セキュリティなどの分野で研究目的とさる興味に応えられるような、あるいは今まで解ほかにも、例えばアルバイト先の問題点など自れています。ただ、その特効薬となるものは一

決していなかった、または解決したいと思って分の経験に基づくものをクリアにするにもツー

つもなく、いろいろなアプローチを組み合わせいた問題に、自分なりの何らかの答えを出せる

ルや数学を使うことができるので、いろいろなているのが実情です。

ような研究を続けていきたいと思っています。

興味に応えられます。

その中の一つの方法が、私が取り組んでいる

数学と聞くと、いわゆる「勉強」というイメー

数学を使うアプローチです。形式手法を用いた

ジかもしれませんが、それが道具になるのです。

較的コストがかかるため、これまでは絶対に誤りがあってはならないシステムの開発などに限“ 共同研究者 ”として学生たちと一緒に研究を
私の研究室では、学生は“ 共同研究者 ”。一

抽象化の道具（論理や代数な
どの数学）

解析の方法
（計算）

解析ツール
（計算ツール）

どのような現象を捉えるのに向いているか

古典論理数論

定理証明

定理証明器

汎用

論理推論

推論器

充足可能性判定

SAT/SMT ソルバ

実現可能性判定

実現可能性判定器

モデル検査

モデル検査器

線形論理

モデル生成 , etc.

モデル生成器 , etc.

資源の生成や
消費、占有プロセス代数

簡約
等価性判定 , etc.

モデル検査器 , etc.

通信
同期
並行動作

ような研究にできればと思います。

計算とは ? ソフトウェアとは ?
本質を捉えることで明らかにシステム開発は、正当性を保証できる一方で比71

ネットワーク

これら複雑なシステムを理解し解析するためには、注目する現象をうまく取り扱えるように、これらを正しく抽象化し、その上で解析する必要があります。

世の中は複雑なシステムが連携してインフラとし

PPEAL POINT

ビジネス

私も大学に入るまでは、もともと興味があった
コンピュータと数学は関係がないと思っていましたが、コンピュータの中で行われている計算

定されてきました。それが、計算機のパワーが緒に考えよう、研究しようというスタンスです。

などを表現するために必要な数学があって、そ上がり、誤りがないことをきちんと証明しなけれ

お互いに意見を言い合い、刺激し合える風通

うした複雑なことや実際の現象を捉えるにはばならないというコンセンサスが得られるようしのいい研究室づくりを目指しています。学生

数学を使うんだと分かり、より面白くなりましになってきたことなどから、実際のソフトウェアには、私が思いつかないような分野や問題もた。大学の数学は高校までとは違うので、今まの開発現場でも使われるようになってきています。

あるはずなので、その視点や方法を大事にしで苦手だったとしても新たな面白さに出会える

私たちが取り組んでいるのは、それよりもう少しながらサポートし、うまく数学的に意味があるかもしれません。

時間論理

企業等への提案

時間
タイミング

工学への応用

ソフトウェアの安全性
ビジネスプロセスの整合性
暗号プロトコルの安全性

地域に向けてできること

企業が設計開発しているシステムを誤りなく安全なソフトウェアや情報セキュリティ、あるいは業務の効ものとするために、もし数学的なアプローチに興味があ

率化などについての課題に関して、協力できることがありましたら、その実際のシステムを用いて、どのような数ればご相談ください。

学をどのように用いてどのように誤りをなくすかを一緒に考えることができます。

72

イン タ ー ネ ッ ト

研究分野

キーワードは「ネットワーク」。
そこに関連するすべてが研究対象です。

インターネット運用技 術 、インフラの構 築 、
フリーソフトウェア / オープンソースの開 発

深町研究室では、コンピュータネットワーク（インターネット）に関係したシステムの研究開発をしています。
1 インターネット運用技術

Fukamachi
LABORATORY

現用インフラの技術や運用手法の改良・開発。長年、商用インターネットの会社にいたので、その続きでもあります。
2 社会インフラの構築

深町研究室
専 任 講 師・博士（理学）   深町
■専門分野

研究テーマ

たくさんのデータを収集・分析することで、新しい知見の発見やサービス開発につなげる研究を行なっています。いわゆる、ビッグデータ、オープンデータ、M2M（センサーネットワーク）
関連の分野です。たとえば、地域中小企業イノベーショ
ン創出補助事業（下イメージ図参照）
では、路線バスに搭載したデバイスからデータを集め（M2M）、たくさんのPCで解析（ビッグデータ）
した道路推定状況をユーザへ伝えるサービスの開発をしています。

賢一■ 情報システム工学科

008

SEEDS

また、身近で解決が必要な案件があれば、それらのプロトタイプ開発も手がけています。電力量の可視化（M2M、センサー情報の集約・解析、SNSなどとの連携）が一例です。
3 フリーソフトウェア /オープンソースソフトウェア（FOSS）の開発・普及運動

インターネット・オペレーティングシステム■東京工業大学理学部物理学科卒業

インターネット、その前身にあたるUnixオペレーティングシステムの開発を支えた文化的背景は「あらゆる情報は公開し、■東京工業大学大学院理工学研究科物理学専攻博士課程修了のやブラウザのFirefoxをはじめAndroidやApple製品（OSの部品にFOSSを多用）など身の回りにあふれています。

みんなで共有することをよしとする文化（いわゆる『贈り物の文化モデル』）」です。その成果は、インターネットそのもわれわれは20年以上におよぶフリーソフトウェアの開発の継続、および「インフラ虎の穴」プロジェクトという次世代を育てる運動などに取り組んでいます。また、オープンソースカンファレンスなどインターネット業界のイベントにも積極的に参加しています。

A PPEAL POINT
アピールポイントクラウドサービスで多数のUnix/Linuxを自在に操作できる現代ですが、その裏側を学ぶ初心者
向け教材は少ないです。そこで、学習用ミニチュア
クラウドサービスを開発・運用しています。
研究としては初期のステージです。

コンピュータとコンピュータ
つなぐさまざまな方法を考えます
研究室の内容を一言で表現するのはとてもラックに最大63台収納可能
な業務用 PC サーバの蓋をあけたところ。百聞は一見にしかず。プロが使う機材を体感することも大事。

コンピュータのフタを開けてみたい ?
それなら、この研究室向きです

業との違いです。
目指すところはインターネットの発展に寄与することです。私の開発したフリーソフトウェ
ア※2もそうですが、自分たちでつくり上げてきたということが誇りです。他のインフラ産業は、困難で、所属を希望する3年生に研究室を紹

私は、新しいパソコンを買って来たらまず裏介する時は「NASA を理想としている」と説のフタを開けようとするタイプです。フタを開け

国がお金を出して整備してきましたが、インター

明しています。実際、壮大な規模でつながって裏側を見たい、どんな構造になっているか知

ネットはトップダウンではなくボトムアップでつているネットワークの監視をしており、そのど

りたい、となります。好奇心が人一倍強いよう

くりあげられた世界です。そういうインターネッ

こかが壊れたら修復したり、問題を解決するです。みなさんはいかがでしょう。共感できるトの文化を継承し、未来に伝えたいと思っていNASAの管制センターのような立場を基本と人なら楽しい時間を過ごせるでしょう。必ずします。ですから、原則として、私たちがつくったしています。映画「アポロ13」のシーンにおける、もパソコンに詳しくなくてもいいのですが、機

ソフトウェアなどもホームページで公開し、使管制センターのオペレーションをイメージして械いじりが好きということは大事かもしれませ

用感などをユーザーにフィードバックしてもらっもらえると分かりやすいかもしれません。

ん。研究室にはコンピュータのジャンク品も多ています。

研究のキーワードは「ネットワーク」です。コンピュータとコンピュータをつなぐものは全て数あって、分解がお好きな人は好きなだけどうぞ、という環境です。

結局、この研究室のことは分かりにくいかもしれませんが、何となくでも興味がある人は、

ネットワークです。その中にセキュリティや管理、

そういう好奇心旺盛な人たちが業界を支えぜひ実際に研究室の様子を見に来てください。

運用があり、24時間動作を続ける工夫もあり、ているのですから、そういう人材を育ててイン

実際にここに来ると、その面白さが伝わるはずそのための装置をつくる、技術を考えるといっ

フラ産業 を支えたいと思っています。私たち

たこともそこに含まれます。ですからプログラの担う仕事はインフラ産業です。携帯電話がミングも必要ならソフトウェアやサーバも開発

明日から使えないと言われたら困るけれど、お※1します。しかし、最も重要と考えているのは、そ金がないから機種変更するのは来年でもいいれで何をするかです。

と思いますよね。それが、インフラ産業と小売

右イメージ図：平成25年度地域中小企業イノベーション創出補助事業
経済産業省 北海道経済産業局
ジェイ・アール北海道バス株式会社
株式会社メディア・マジック
千歳科学技術大学 深町研究室です。

企業等への提案

地域に向けてできること

ミニチュアを新人研修等で利用することも可能ですし、

Unix/Linux 操作や Unix 的開発技法の研修や講習

長年 ISP でインフラエンジニアをしていましたので、会ができます。すでに開催中のイベントについては

業務フローやセキュリティなどまで含めたシステム全体

connpass.comをご覧ください。

の実務的な運用コンサルティングが可能です。

※1「インフラ産業」 道路、上下水道、電気、通信など社会基盤を守る産業。 ※2「フリーソフトウェア」 ユーザーが自由に扱えるソフトウェア。

7374

光集 積 回 路

研究分野

情報工学の観点から次世代通信技術を支える光集積回路の研究に挑戦します。

SEEDS
研究テーマ

光 集 積回路の設 計・測 定 手 法に関する研 究

本研究室は、光集積回路の設計手法・測定手法に関する研究をテーマとしており、この研究を実現するためのソフトウェ
な情報処理技術を差し込むことによって、新しい産業を生み出していくことができればと考えています。
本研究室が扱う研究テーマの中で、企業とコラボレーションできる可能性を考えると、我々はハードウェアとソフトウェ

FukudaLABORATORY

アの両方を駆使して取り組むことができる点を特徴としています。例えば、設計向けあるいは測定向けの専用ハードウェアを作ったりもしていますし、今まであるものとソフトウェアを組み合わせて問題を解いていこうという営みもあります。
なお、こうした考え方は、光集積回路に限らずいろいろなものに適用が可能であるため、必要に応じたハードウェアや福田（浩）研究室
教 授・博士（工学）   福田■専門分野システムの提供に貢献できるものと思っています。

光集積回路の高度化に向けての取り組み

浩
カスタムシステム

光集積回路、IoT デバイス・ネットワーク■東北大学工学部原子核工学科卒業

CGH（計算機生成ホログラム）■東京大学大学院工学系研究科
マテリアル工学専攻博士後期課程修了

シリコン
フォトダイオードA

PPEAL POINT
アピールポイント次世代情報通信を担うのはスマートフォン等の高度情報端末と光情報通信です。本研究室は光通信のキー部品となる光集積回路の高度化に対し、ソフト・ハードの両面から取り組んでいます。

スマホの大量データ化に
光集積回路は必要不可欠

光ファイバです。世界中くまなく光ファイバで網

マイコンとプログラム、
専用ハードウェアが研究室の得意分野。

羅されていて、総延長は地球30周分とされていただ、この先、光回路がそうした道をたどるには、小型化が求められます。光デバイスは電

本研究室は光集積回路を研究分野としておてGoogleで検索をすると、サンフランシスコに

子デバイスよりも1,000倍ぐらい大きいのです

り、ハードウェアとソフトウェアの両面から、さあるデータセンタと通信が行き来するため、通が、電子デバイスはこれ以上は小さくなれない

まざまな企業の方々とも協業できる可能性が信路の99.9%は光ファイバで、残りが無線通信段階なのに対して、光回路はまだまだ小さくなあると考えています。

になります。スマホを使っていてもなかなか見えれる余地があります。光回路が大きいのは、光まず情報処理技術の背景を紹介すると、情てこないため想像がつきませんが、ほとんどがは急に曲がれないという特性が理由でしたが、報処理デバイスは飛躍的な進化を遂げてきま

光通信、光デバイスで成り立っているわけです。

もっとコンパクトにきつく光を閉じ込めるテクニッ

したが、2000年代後半からは CPU 速度の進

我々が光集積回路の研究をしているのは、

クを使うと、狭い回路で小回りがきいて信号が化に変化がありました。LSIは小さくなれば速ますます増えていくであろうスマホの大量のデー速く進む。それが、シリコンを材料にした光回

く動き、エネルギーも少ないということで進化タをこなしていくには、光通信、光集積回路が路で、これまでの石英 (ガラス) に比べて100してきたものの、その寸法と速度の単純な比必要不可欠だからなのです。

分の1以下、面積では10,000分の1以下に小LSIの小型化から並列化へと戦略が変更され、それによって処理能力は右肩上がりに伸び続型化できます。さらに、シリコンは電子回路のけています。

光回路の設計や測定の技術分野で情報工学を活用

専用ハードウェア

材料でもあるため、同じ工場の装置や技術を活用して量産しやすいというメリットもあります。
このように有望なマーケットで、本研究室は一方、情報通信デバイス技術の背景をスマー

最近は、スマホ自体にも高精度な光回路が光回路の設計や測定の技術分野で情報工学

トフォンを例に紹介するなら、スマホ同士が電入り込んでおり、これからさらに高速化が進むの活躍を見込めると思っています。特に、マイ波で通信しているわけではなく、一般的にはアと、端末の中にも光回路が多くなってくる可能

コンを使ったものや専用のハードウェアを使っンテナに入った後に基地局を通って戻ってくる性があります。というのは、電気配線は原理的たものが本研究室の得意分野。そうしたもの

経路で通信をしています。電波が飛んでいるとにもう高速化が難しく、光配線はスピードに依を必要としている企業と協働し、いろいろな新

ころはごくごくわずかで、通信経路のほとんどは存しないという特性を持つことから、光集積回しいことができる可能性があると考えています。

スパース性に
注目した
光集積回路
設計高速化

専用DSPを
用いた
光集積回路
検査高速化

GPUを
用いた
光集積回路
設計高速化

スパース
モデリング

ディープ
ラーニング

単精度浮動
小数点演算

温度・湿度測定用専用ハードウェアの実例

路への期待はどんどん高まると考えられます。

ます。例えば札幌に住んでいる人がスマホを使っ

例関係の限界が顕在化したからです。そこで、

75

FPGA（Field
Programmable
Gate Array）

画像処理を
用いた
光集積回路
検査高速化

■ 情報システム工学科

009

ア・アルゴリズムの開発、ハードウェア・システムの開発を目指しています。次世代を担う情報産業において、我々が高度

温度・湿度をセンサで測定し、デー

太陽電池

Wi-Fiルータ

タをパソコンで確認できる専用ハード

データベース格納

ウェアの簡単な実例。例えば、支笏
湖に鏡のような美しい湖面が現れる

温度データ
湿度データ

時の気象条件の測定など、市販品で

ト
エス
リク

は難しい対応についても、要望に合わせたシステムなどの提供が可能です。

データベースサーバ
Webサーバ

温度センサ
湿度センサ

企業等への提案

マイコン

ス
ポン
レス

地域に向けてできること

ハードウェア開発能力を生かして、センサ等のカスタ独自ハード・ソフトを用いて、地域の注目スポットの環

マイズ開発が可能です。市販の計測器では計測が困難

境データを測定・収集したり、事業所や工場の多様なな物理量を計測し、独自プロトコルでデータ収集する

データを統合・分析して、課題解決や新たな製品・サーハードウェア・システムを開発できる可能性があります。

ビス創出に貢献できる可能性があります。

76

情報 通 信研究分野

使われるIoTネットワークとは何かを考え、問題の社会的・技術的解決を。

SEEDS
研究テーマ

IoT、情報通信システム

あらゆるモノがネットに接続されるIoT（Internet of Things）
は、安価で身近になったセンサやクラウドサービスを療など社会インフラ設備の運用維持管理など少子高齢化、人手不足などの社会課題を解決する道具として期待されています。

MisawaLABORATORY

本研究室では、最先端のIoTシステムの事例から、交通情報や健康管理などの身近な生活の課題を見つけ、センシン
グ技術と情報処理と通信技術を組み合わせて解決することを目指しています。加えて、IoTによりデータ通信量はうなぎのぼりで、それに対応できるネットワーク自体についても研究を行います。

三澤研究室
教 授・博 士（工学）   三澤■専門分野センサ工学、ネットワーク技術、アルゴリズムを駆使して、身近なテーマでIoTを体感しましょう。

明

通信工学、情報通信システム（IPネットワーク、
光スイッチングシステム）

IoTシステム方式

資源を有効利用する柔軟なネットワーク方式

センサシステムによりニーズを把握し、そのデータをクラウドに

IoTによるトラヒックの増大、LTE、LPWA（Low Power、Wide

集積し、限られたIoT機器を有効利用するための取捨選択を行Area）など多種の通信機能のサポートなどによるネットワーク

うアルゴリズムを提供する。

投資が膨大である。限られたネットワーク資源を有効に利用す■北海道大学工学部電子工学科卒業

例えば、停留所などに設置した人感センサにより公共交通の利るため、計算や帯域資源を仮想化し、トラヒック需要の大きいと用ニーズと目的地データをクラウドに集め、最適な台数、容量のころに再配置する方式。

■北海道大学大学院情報科学研究科メディアネットワーク
専攻博士後期課程修了

Smart Carを派遣し、最短経路で目的地までのルートを決定す■ 情報システム工学科

010

利用することで、スマートハウスなど生活を便利にするサービスが提供されています。IoTは、農林漁業、交通機関や医るためのIoTシステムとその制御方式を検討している。
IoT�������

仮想化NW�

可変帯域NW�
To core backbone networkA

PPEAL POINT
アピールポイントVNF live migration

IoT（Internet of Things）
によりあらゆる産業で経験スキルをサーバに取り組み自動化が進展しています。家庭内や大学等での身近な生活の課
題にセンサネットワークを応用する研究を行って
います。

・・・

VNFF

VNFM

安価で小型、高性能なセンサが普及。研究室でも人感センサなどとアクチュ
エータ、コンピュータをつないで実験。

GW

Edge server（ES)

SCC

VNFM

Burst RTX

BM
λ1

デマンド�
�ン�ン��

λL

北海道の地域性からの課題など
アプローチは身近なところから
研究テーマの一つとして考えているのはIoT

しい面があるので、問題点の分析・分類をして、人間との関わりを考えなければならないので、技術でサポートできる範囲を明らかにすること

人とコミュニケーションをとり、現場に行ってが重要です。

みることが大事。使われるIoTネットワークと北海道の地域性を考えた場合は、人口減には何かを考え、問題を見つけてくる能力と、そです。センサネットワークの講義を担当してい対応することが一つ。寒冷地ということも大きの問題を社会的に解決する、しかもその視点ることもあり、センサを使ったテーマを立ち上いので、そこを緩和できる要素があるのではなの中で技術はどこまでできるか考えることが必

げようと模索中です。そもそもIoTでどんなこいかという気がします。身近な例では、本学は要です。

とができるのかというところから学生と一緒に2つの校舎を行き来する時、雪の量で徒歩かバ

大競争時代の今、学生も真の意味でのグ調べていますが、ホームネットワーク※1で人間スか行動が変わるので、積雪センサなどで気象

ローバルでなければなりません。自分に価値が家電などを使うのではなく、M2M ※2といわ情報をピンポイントで得られれば。そういう大のある情報をいかに効率よく探せるか。

れるものが大きく伸びると予想されています。

学生活で不便だと思う問題は、例えば千歳と理系なので論理的に考えられれば、あるい

例えばセンサを内蔵したTシャツでスポーツ選

いう市の中にもあると思いますから、まず小さは新しい技術やシステムサービスにいつも好

手の心拍数を調べたり、健康管理などに活用いところでトライアンドエラーを繰り返して確か

奇心を持っていればキャッチアップできると思するヘルスケア分野、あるいは防災分野などもめ、広げられるところは大きく展開していく。

うので、研究室自体を社会に出た時のための考えられます。マーケットを調査することでトすると技術的課題が出てくるので、どう解く

ラヒックを分析し、分布に合わせたネットワー

かということになりますが、初めは非常に身近クにする方向で進めるか、オンデマンドにネッ

なところからアプローチが可能です。

オフィス的な造りにし、最新のソフトやハードを使えるようにしています。
まだ始めたばかりの研究室なので、学生は何をやっても自由です。逆にいうと、自分で発トワークの資源を持っていくか、方法論は2つ社会、人間との関わりが不可欠だからコミュニケーションを重視

想できたり動けたりする能動的な人でなければ、のアクチュエータの自動化まで進むことが望ま研究室内にこもっているようなスタイルは考で、そういう思考の人が新しい発見をできるのれます。しかし、そこにはセキュリティなどで難えていません。情報システムの分野は必ず社会、あると考えています。
IoT サービスに関してはセンサ、コンピュー
タ、アクチュエータの3つの関係でいうと、最後

ADM

何も生まれません。寄り道をしたり、いつもとTDM/WDM signal

Burst RTX

ANM

Mobile access

企業等への提案

ANF
Fixed access

・・・ ANM
Mobile access

地域に向けてできること

大規模商用ネットワーク設計の経験を活かし、光通

電話やインターネットの仕組みやネットビジネスでの

信とIPを統合した情報通信ネットワーク方式の研究と知的財産権やDDoS 攻撃など情報セキュリティに関す

その応用として組み込み系センサを用いたシステム、

る課題についての解説や通信の原理を学ぶ実験、セン

センサネットワークによるIoT 研究を行っています。

サを使ったシステム制御実験の見学が可能です。

違う街を通ってみたりして気づくこともあるのではと思います。

※1「ホームネットワーク」 家庭内の複数の機器をつないで構築されたLAN 環境。 ※2「M2M（Machine-to-Machine）」 機器同士が相互に情報をやりとりすること。

77

78

知能 情 報 フ ァ ジ ィ 工 学 ・ 感 性 工 学

研究分野

バーチャルリアリティの技術などを使い
自分の好きなことを研究に結び付けよう。

感 性と粒 度 感 覚を生かした
人が溶け込むA I 環 境デザイン

2016年4月に着任し、2017年度より卒論生を迎えて研究室の本格的活動を開始しました。2016年はVR元年と言われ、VR技術が急速に普及した結果、10年前からじっくり温めてきた研究構想「人が溶け込むAI 環境デザイン」の実

Murai
LABORATORY

現が見えてきたので、とてもワクワクしながら教育・研究を進めています。かつてSF系のマンガ・映画でしか考えられなかったような世界の中にAIキャラクタを配した、とにかく面白い仮想環境づくりを目指します。本研究室の他に見られないポ
イントは「感性」および「情報の粒度」という概念を生かすことです。研究室学生の皆さんには研究を存分に楽しむ中で、村井研究室
教 授・博 士（工学）   村井
■専門分野

研究テーマ

数学を含む科学の普遍力を実感し、本学の目標である「自ら成長する教養人」を目指してもらえれば、うれしい限りです。

VR 対応ゲームエンジン「Unity」で学生たちが制作したシステムの例

哲也■Unityを用いた支笏湖の制作■ 情報システム工学科

011

SEEDS

■科技大周辺探索シミュレーター

知能情報ファジィ工学、感性工学、
粒度ベース計算・ラフ理論■北海道大学理学部数学科卒業■北海道大学大学院工学研究科情報工学専攻修士課程修了

A PPEAL POINT
アピールポイント2016年に着任以来、本研究室では若い学生た
ちと、既存のVR 技術に乗るのではなく、UnityというVR 対応のゲームエンジンを使って、一からシステムを作り上げることを目標に取り組んでいます。

研究には、スマートフォンを組み合わせて使うバーチャ
ルリアリティのヘッドセットなどを活用。

人が溶け込む近未来 AI 環境をVR、ARなどを使ってデザインすることを目指し研究を展開
メインのテーマは人が溶け込むAI 環境デザインといえます。ですから、学生の皆さんもできるです。この研究室で扱うものはすべて、結局はだけ自分の好きなこと、面白いと思うことを研

裏側で数学が動いているといえます。最初から究に結び付けられるように心から願っています。

数学といってしまうと、残念ながらちょっと苦この研究室では、「感性と粒度感覚を生かし

例えば、バーチャルリアリティに興味がある

手という人が多いので、学生の皆さんにはバーた人が溶け込むAI ※1環境デザイン」をメイン

なら、プログラミングをすることも、スマートフォ

チャルリアリティでも、スマートフォンでも、グの研究テーマとしています。ほかにもテーマをンなどでの活用を考えることも、ゲーム系の開ラフィクスでもいいので、そういうものを通して、考えていますが、新しい研究室ですから、学生発に取り組むこともできます。オーグメンティ

最終的には実は数学はすごいということを認の皆さんの希望に基づいて取り組んでいきた

ドリアリティ※2と呼ばれる現実の空間の映像

識して卒業してもらえれば、うれしいです。そのいと思っています。

にプラスアルファする技術なども考えています。

プロセスとして、数学の威力のようなものを学

ほかにも、興味を持ってもらう入り口として、モ生の皆さんに少しずつ浸透させていきたいんです。

テーマであるAI 環境デザインでも、特に枕詞に「人が溶け込む」と付けています。これは、バイル型ロボット電話、低コストの全身モーショ

もともとアニメなどの中では見られることですが、ンキャプチャシステムなどを用意。私もこうし人間が無意識に使っている概念にも、数学

現在はバーチャルリアリティ
（VR）
の技術がか

たものにもともと興味がありますし、アニメやの理論が根底にありますし、とんでもないとこ
ろに数学の考え方と同じ構造が見つかったりなり一般化してきたので、それを使っていろい

マンガ、映画などのサブカルチャー的なものかろなことができるのではないかと考えています。

らも発想をもらって研究に取り組んできました。

もします。日常の中に数学がひそんでいるとい

スマートフォンと組み合わせて使うバーチャル

この研究室の空間を使って、学生自身が趣味

うことを、教えるというよりも、研究室で指導すリアリティのヘッドセットも安価なものが出てや好きなこと、したいことを研究してほしいと思っる中で学生自身で何となく上手に気づいていっきましたので、学生みんなが使えるぐらい用意ています。

ありますが、それを最初から言ってしまうことはせず、学生が何をやりたいかを優先したいと考えています。私自身、ずっと好きなことを勉強してきましたから、楽しい人生を過ごしてきた79てもらえるような教育プログラムをつくることが、ここでの私の仕事かなと思っています。

できます。これで私がやりたいことはいろいろ研究を通して、根底にある数学が持つ威力の認識を

大学訪問学習で研究室を訪れた中学生にヘッドマウントディスプレイによるVR 体験を実施

VR、ARなどにヘッドセットとコントローラを使用。
システムは一から作り上げることが特徴

企業等への提案

センサを装着して動きを測定し、デジタル化する
モーションキャプチャシステムも活用

地域に向けてできること

ソフトウェア企業のような高度なシステム開発は難し

地域に何が必要とされているのか、について、千歳やいです。VRの既製品ではうまく対応ができない内容に

道央に居住する学生たちの感性で、ソフトウェア企業

ついて、気軽なレベルでの相談に応じます。まずはどん

目線ではなく、地元目線で VR 活用に取り組むことがなことができるのか、できないのか、が出発点です。

できると考えています。

私の専門分野は、経歴的には数学が始まり※1「AI（Artificial Intelligence）」 人工知能。人間が知能を使ってすることを、機械にさせようという立場で研究が行われています。
※2「オーグメンティドリアリティ」 コンピュータがつくり出す拡張現実。ARとも呼ばれます。

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情報 工 学 ・ ソ フ ト ウ ェ ア 工 学

研究分野

地域や教育分野の課題解決に向けた
情報システムを実証開発。

スマートフォンを用いた
千歳市バスロケーションシステムの開発

本研究では、地域の路線バスの運行状況を可視化できる情報システムの検討を行いました。千歳市を検証フィールドとして、市内全域の路線バスの運行状況を可視化するシステムを導入するための3つの課題を整理し、課題の解決を狙っ

Yamakawa
LABORATORY

た機能・工夫面でのアプローチを提案。提案に基づき、スマートフォンを用いたWeb ベースのバス運行状況システムを開発しました。システムは千歳市公式のバスロケーションシステム「ち〜なび」として約5年運用され、市民を中心にのべ
125,000人に利用されました。

山 川 研 究 室
専 任 講 師・博 士（理工学）   山川
■専門分野

研究テーマ

スマホで！

自宅で！

外出先で！

■ 情報システム工学科

012

SEEDS

広人

情報工学・ソフトウェア工学■千歳科学技術大学光科学部光応用システム学科卒業■千歳科学技術大学大学院光科学研究科光科学専攻
博士後期課程修了

システム導入のため3つの課題を整理し、解決手法の提案・機能化へ

A PPEAL POINT
アピールポイント

課題1

地域・教育分野の課題解決に向けた取り組みの一環として、千歳市とその近隣の子どもたちがプ
ログラミングを学べる教室を開催。進展するプロ
グラミング教育に対応するため、小学校を対象とした教員研修や出前授業なども実施しています。

子どもたちが楽しみながら学べるプログラミング教室を企画・開催

バスが遅れてくるとしても予想がつくようになったため、それに合わせて時間を活用できる

子どものプログラミング教育に注力
より面白く楽しく使いやすく
プログラミング教育にも力を入れています。

ロケーションシステム「ち～なび」は、私たちの声を聞けるのがうれしいです。自分にどれぐら

エンジニア同士で行ってきた技術勉強会など

研究チームが開発したものです。千歳市企画

いのものが作れるか、それを利用者にどううまのノウハウを生かし、子どもや初心者向けの体部から、市民サービス向上のためバス運行状

く使ってもらえるのか、といったところにチャレ

験などを行う「ちとせプログラミング教室」を況などをスマートフォンやパソコンで確認できンジしたいという思いが、私や研究チームにとっ本学の活動として展開しています。そうしたこるシステムを作れないかという依頼をいただいての取り組むポイントになっています。

とから千歳市教育委員会と連携するようになたのがきっかけで、2015年から開発を進め翌

81

わかりやすく提示することでした。

ようになったなど、実際に使っている人たちの千歳市が2022年3月まで提供していたバス

市内すべての路線バスのリアルタイムな運行状況を同時に閲覧できること

解決を
狙った手法

課題2

地域や教育分野の課題解決を図る
情報システムの開発に取り組む

利用者が、バス事業者の違いを意識することなく、教育分野の課題解決では、学生がレポートにり、2020年度からの小学校のプログラミング

年10月に運用を開始。GPS ( 衛星利用測位シ

記述してしまう「話しことば」を検出し指摘でき教育全面開始に向けて教員の皆さんに話をさステム)でバス位置を把握し、Web 地図上でるシステムの開発を始めています。専門家の知せていただいたり、出前授業をしています。

見えるようにしました。

識をデータベース化し、学生のレポートの中の子どもたちが、コンピュータやプログラミン

こうしたシステムはバス事業社ごとに導入す

話しことばを自動的に指摘し学べるようにする

グを駆使して新たなものを生み出していける

ることが一般的なのですが、「ち～なび」のようシステムです。本学の学生だけでなく、日本中のIT 人材を目指していける手助けをしたいと思い、に複数のバス会社のデータを連携させ、市内大学生に広く使ってもらえるものを目指しています。

小学校から大学までのプログラミングの知識・の統合的なバス管理情報とした事例は少ない

システムの研究開発では、継続的な改善やスキルを学ぶ教材や学習システムの開発も進と思います。千歳市やバス会社の方々に何度発展的開発も視野にいれたシステム内部設計

めています。私たちが手がけた情報システムなもヒアリングさせていただき、良いサービスをの工夫も必要です。この部分はステークホル

どを、次の世代がどう面白く楽しく使いやすく作りたいという共通の思いで協力してくださっ

ダーと協調しながら設計・開発を一体化して作ってくれるか非常に興味があり、そのためのたからこそ、短期間で完成にこぎつけられまし進める“Heart of Agile”の考え方を研究チー貢献をしていきたいのです。

た。特に工夫したのは、運転士の皆さんがスマムで意識し実現できるようにしています。研究

ホを操作しなくても、システムの側で自動的にチームの学生には、本学で培った技術力を社

運行状況を判断できるようにすることや、市民会の問題につなげることを意識し、活躍してほの皆さんに一台一台のバスのルートと遅れをしいと考えて指導にあたっています。

フロントエンドのWeb地図にバス運行情報を表示
バスの運行状況に必要な車両のGPSの情報は、バスの乗務員の運行スケジュールに基づいて、自動的に収集されること

システム構成図

解決を
狙った手法

課題3

バックエンドにバス事業者の交番データと停留所位置を登録
バス事業者が、予算面だけではなく、乗務員や構成員の日常的な運用の面からも容易に導入可能なしくみであること

バス端末 (スマートフォン)からのGPS 送信の半自動化の画面例

企業等への提案

解決を狙った手法

スマートフォンを用いたバスGPS送信の半自動化と安価な導入

地域に向けてできること

企業として取り組む地域貢献の面とうまくジョイン

IT、Web、あるいはLINEのようなコミュニケーション

トし、地域をより良くするために産学官が連携して一緒

ツール、地図などを活用して、いろいろな意味で地域をに考えていくことができれば、お互いに Win-Win な

どのように良くしていったらいいか、便利にしていったらかたちになるはず。そのお手伝いができればと思っていいかといった課題があれば、ぜひお声かけください。

います。

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研究分野

光通 信 ・ 光 計 測

社会と地球のために、
「光通信」
と
「光計測」
の実用化につながる技術を開発。

のみならず、家庭やオフィスにまで光ファイバでブロードバンド信号がやりとりできる時代になりました。
ただ、オフィスやデータセンターのビル内に配線されている多モードファイバを超高速（10Gbps 以上）
で使うことには課題もあります。また、照明光と兼用する形で可視光で無線 LANを構築すれば、カーテ

山林研究室
■専門分野

マルチモードファイバ超高速伝送、可視光無線 LAN、光センシング（距離、動的歪み）など「光通信」はこの30年ほどの間に急速に発展、普及した技術です。現在では主要都市間の基幹回線

Yamabayashi
LABORATORY

教 授・博 士（工学）   山林研究テーマン一枚で他人に盗聴される心配もほぼ無くなります。
光ファイバ内のパルスを空間に出して、その遠隔からの反射パルスの遅れから反射点までの距離を計測することもできます。光ファイバのモードを使えば動的な歪みも検出できそうです。このような研究でより、

由明■ 情報システム工学科

013

SEEDS

省資源で安心安全な社会の実現に貢献していきます。

光伝送工学、レーザ計測■北海道大学工学部応用物理学科卒業■北海道大学大学院工学研究科学位（博士）
取得

既存の光ファイバを有効活用して超高速伝送を可能に

大容量のデータのやりとりが増えており、超高距離を同時に計測できること、水面が揺れてい

すでにビルなどの中に敷設されているファイバても計測可能であること、パルスの時間幅を狭「 光通信 」と「 光計測 」の2つの分野が研を敷設替えするのは大変なことですが、既存のくすればミリメートル級の精度で計測できることなどが明らかになっています。

究テーマです。例えば「光通信」の分野では、

マルチモードファイバを有効利用できれば社

マルチモードファイバ※1を用いた超高速伝送

会的メリットはかなり大きいといえます。最近は、

また、光ファイバの突き合わせ接続部分をの研究に取り組んでいます。ビル内にある既存学内の2つのビルをつないでいる900mのマル利用した歪センサについても研究を始めました。

のマルチモードファイバを利用して、ファイバへ

チモードファイバを使ってデータを取得しつつ一般的には、電気抵抗の微小な変化を測定すの光の入れ方を工夫することにより、大容量のあり、実用レベルに達しつつあります。

る「箔センサ」が使われていますが、光を使う

データの送受信が可能な超高速伝送を実現

ほかにも、盗聴などを防ぐために室内でのことで、低雑音で速い変化にも追従できる、することが狙いです。屋外などの基幹通信網

無線ＬＡＮを可視光で実現するなどの新たなさらには歪の方向も計測可能な歪センサが実には、長距離・超高速伝送に向いているシング

技術開発を進めています。いずれの研究も論現できると考えています。

ルモードファイバが使われていますが、ビル文を提出して終わりにするのではなく、実用化

いろいろなことをやっているわけですが、どのなどの構内では、安価で接続しやすいことな

レベルまで持っていくことを目標にしています。

研究も「面白い」そして「人がやっていない」ことをやるのをモットーにしています。その結果、

どから、マルチモードファイバが敷設されていることが多いのです。しかしマルチモードファ
イバでは、伝搬速度の異なるモードがいっせ

大胆な発想と細心の考究で新フィールドを開拓

いに伝搬するとパルスがばらけて、受信側で83での高さは測定可能であること、2カ所の水面

速伝送が可能なファイバが求められています。

社会と地球のために役立つようなことに結びつ
けたいと考えています。その取り組みにぜひ多くの人が参加してほしいと思っています。研究には、他のパルスといりまじってしまうことが起こりもう一方の「光計測」の分野では、光パルス

大胆な発想と細心の考究が必要です。この2ます。こうなると超高速のパルスを劣化なく通を使って水面までの高さの計測に取り組んでつを同時に行うのは難しいですが、新たな境地すことはできません。ところが最近は構内でもいます。実験では、6cm 程度から20m 程度まを開拓するために、ともに努力しましょう。

※1「マルチモードファイバ」 光を通すコアの部分が太く複数の伝搬モードが混在する光ファイバ。モードの伝搬速度が異なることから、パルスが拡がりやすい。シングルモードファイバ
ではコアが細く1つのモードしか伝搬できないため、モードの伝搬速度差によるパルス拡がりは起こらず、高速通信が可能。

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施設紹介

様々な施設・設備を揃え、研究に没頭できる環境を整備しています。

学生ホール

コンピュータ教室（本部棟・情報棟）

休憩時間や講義の空き時間などに学生たちが自由にくつろぐ空間です。売店も併設しており、昼休みには大勢でにぎわいます。

コンピュータ実習を行う教室で、AIやデータサイエンス、VRなどを学ぶための環境を整備しています。

本部棟
エリア

本部棟エリアには講義棟、情報棟、10周年記念棟、事務棟、体育館の施設があり、講義室をはじめ、図書館、食堂や売店など、学生生活に欠かせない施設が揃っています。コンピュータ教室やラーニングルームには最新のコンピュータを設置。
講義時間外にも自由に利用できます。

大講義室
全300席の円形教室。ノーベル賞を受賞した研究者をはじめ、世界的な研究者が集まる国際会議なども開催されます。

ラーニングコモンズ

IoT 実験室

グループワークなどに活用できる、広々としたオープンスペース。使い方は学生次第。
PCやスマートフォンの充電可能な便利な空間です。

IoTシステムの制御方法を学ぶため、電子回路とプログラミングをベースにマイコン、
センサ、アクチュエータを用いた実験ができます。

プロジェクトルーム

図書館

食堂

体育館

学生が行うプロジェクト活動時に専用ルームとして活用されるほか、情報系に関心を持つ学生によるメディア・コンテンツ制作、ディスカッ
ションの場として多目的に利用されています。

理工学系の図書をはじめ、約50,000冊の蔵書を誇り、文献を調べたり、講義の予習・復習、レポート作成などで多くの学生が利用しています。映画などを視聴できるコーナーもあります。

明るくて開放感たっぷりの食堂。多彩で充実したメニューを、飛行機を間近に見ながら楽しめます。

本部棟に隣接されている体育館では、体育の授業のほか、クラブ活動などで利用されています。シャワールームやクラブ室も完備しています。

研 究・
実験棟
エリア

研究・実験棟エリアは３つの施設で構成されています。
入学直後から実験系科目で利用する「実験棟」、卒業研究のための「研究棟」、
より高度な研究に対応する「大学院棟」があります。それぞれ多彩な機器類が揃えられ、活発な研究活動が展開されています。

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アトリウム
学生、教員がゆったりと過ごす場所です。
大きな窓から、あたたかく心地よい日差しが注がれます。

研究室 1～3階

共同利用物性実験室 レーザ

スタジオ メディア・ラボ

クリーンルーム

教員の研究活動や学生の卒業研究の拠点です。研究内容によって設備などが異なり、雰囲気も個性豊かです。

レーザ装置は学生が卒業研究で自由に使用可能です。産学官連携のプロジェ
クトにも利用されています。

プロ用の機材をそろえる映像コンテンツの制作工房です。次世代の情報システ
ム・メディア研究の拠点として活用されています。

空気中の塵を排除。企業関係者も認める高度な研究が可能です。企業との共同研究や卒業研究に利用します。

顕微鏡室［走査型電子顕微鏡］

共同利用実験室［結晶生成装置］

学生実験室［化学系］

試料表面を電子銃からの収束電子線で走査し、発生する二次電子から試料
表面の凹凸を画像化します。微細な表面構造の解析が可能です。

集光して無機化合物を溶かした後、固化させることで単結晶を作製します。
金属間化合物やセラミックスを作製できます。

実験は1年次から行います。この実験
室では、物質の作製や分析、材料の合成といった実験を行います。

学生実験室［物理・電子・システム系］
光デバイスを用いたシステムづくりや、回路、制御の実験を行います。

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S
E
E
D
S

研 究 シーズ集

公立千歳科学技術大学