工学部計数工学科

システム情報工学コー ス
大学院情報理工学系研究科

システム情報学専攻■音楽自動採譜■多重音声分離

生体機能の
工学的解析

■連続大語彙音声認識■サイバネティクス■テレイグジスタンス■人工現実感■オーグメンテッドリアリティ

生体機能の制 御と再 構 築

■視覚聴覚触覚センシング■時間相関型イメージセンサ■二次元通信
■脳機能計測■視機能計測認 識システム の 実 現■逆問題■自律分散システム■モデリング・システム同定■動的システム設計■ハイブリッド制御■量子制御

認 識 行 動システム の構 成と応 用■ブレインマシンインターフェース
■人工感覚
■人工臓器
■神経電極
■遠隔手術システム

行 動システム の 実 現■センサフュージョン
■ビジュアルサーボ■ビジョンチップ■超低消費電力VLSIシステム■高性能並列計算システム

次世代知能の実現■ディペンダブル情報システム■バイオマイクロマシン■メディカルロボティクス

システム情報学の理念

N e o

C y b

物 理 世 界と情報世界を繋ぐ「 認 識と行動 」の 学問
認識システム
の実現

次世代の
知能の実現

生体機能の
工学的解析

モデル化

人間
物理現象

計測

解析

認識

【物理世界】
現実世界
実体

コンピュータ
計算・推論【情報世界】
行動制御

合成
予測
認識行動システムの構成と応用行動システムの実現

生体機能の制御と再構築

バーチャル
世界モデル

e r n e t i c s
システム情 報 学が目指しているのは、 ネオ・サイバネティクス：物 理 世 界と情 報 世 界を繋ぐ「認 識と行 動」の学 問 である。
「認 識」とは、対 象とする物 理 的 世 界から収 集（ 計 測 ）された要 素 情 報 の 処 理および解 析に基づく知 識レベ ル 情 報 の 抽 出であり、物 理 世 界を情 報 世 界に射 影する。一 方 、認 識 の 結 果 得られた物 理 世 界 のモデルに基づいて合 成と予測を行い、目的を実現するための対象への働きかけ（ 制御 ）を行うのが「行動」である。
本 専 攻では、この「認 識」と「行 動」に関する全ステップを対 象として、新しい理 論とアルゴリズムを追 及し、これに基づいて新しい機 能のシステムを実 現しようとしている。研 究 分
野は多岐にわたり、現在は下記のキーワードを中心とする研究が精力的に行われている。

キ ーワード認 識 ： 生体生理工学、バイオサイバネティクス、知能化センサ、画像と音声の認識と合成
行 動 ： システム制御理論、システム信号処理論
物 理 ： 情報物理学、計測センシングシステム
情 報 ： コンピューティング、システムア ーキテクチャ、集積化知能システム

総 合 ： 人工現実感、テレロボティクス、認識行動適応学習システム
1

システム 情報 学 関 連 研 究 室 一 覧
研究室

教員名

専門分野

嵯峨山 茂樹

教授

亀岡 弘和

客員准教授

音声認識、音声・音楽信号処理、手書き文字認識、音楽情報
処理、音声対話エージェント

大学院

システム情報

第1研

安藤 繁

教授

計算論的聴覚情景分析、音声モデリング、音楽信号処理、
機械学習、音声強調
視覚センサ、聴覚センサ、触覚センサ、システム情報システム情報システム情報

第3研
篠田 裕之

准教授

武田 常広

教授

眞溪 歩

准教授

原 辰次

教授

触覚センサ、人工皮膚、触覚ディスプレイ、センサネットワ
ーク
脳工学、MEG、脳機能計測、逆問題、視覚機能計測、眼球制御系モデル

システム情報新領域複雑理工第4研
計測信号処理の応用（ブレインコンピュータインターフェ
イス、生体音響計測など）
システム制御理論、多分解能システム、非線形・ハイブリッ
ド制御、学習制御、制御系統合化設計、量子制御、最適化

新領域複雑理工システム情報
創造情報

第5研
津村 幸治

准教授

石川 正俊

教授

制御理論、システム同定、情報理論的システム解析、量子制御、ネットワークド制御
システムアーキテクチャ、センサフュージョン、
ビジョンチップ、
ダイナミックイメージコントロール、メタパーセプション

システム情報システム情報
創造情報

第6研
奥 寛雅

講師

満渕 邦彦

教授

鈴木 隆文

講師

ダイナミックイメージコントロール、ビジュアルフィードバ
ック、液体光学デバイス、高速画像処理
医用生体工学、生命情報科学、人工臓器・人工器官、福祉デバイス学、生体機能計測、細胞・組織工学、神経工学

システム情報システム情報

第7研

第8研

中村 宏

教授

先端研

生田 幸士

教授

守谷 健弘

客員教授

亀岡 弘和

客員准教授

神経工学、神経インタフェース、生体工学、医用工学、人工感覚生成、ブレインマシンインタフェース
コンピュータアーキテクチャ、VLSIシステム、並列分散コンピューティング、ディペンダブルコンピューティング
バイオマイクロマシン、マイクロ光造形、化学IC、メディカ
ルロボティクス、手術支援用ロボティクス
次世代IP通信、音声分析、音声音楽符号化、ロスレス符
号化

システム情報システム情報システム情報システム情報連携講座

2

計算論的聴覚情景分析、音声モデリング、音楽信号処理、
機械学習、音声強調

システム情報嵯峨山・亀 岡 研 究 室
http: / / hi l . t. u- tokyo. ac. j p/
当研究室では、主に音楽、音声、音響、文字・画像、音声対話の5つの分野におけ研究テ ーマる様々な問題に対して、確率的な定式化を軸としたパターン認識的手法や信号処理手法を研究している。具体的には下記の通りである。

音楽信号処理／情報処理
音楽信号処理で困難とされてきた多重音解析に対し、
Specmurt法、HT法、HTC法（右図）などのオリジナ
ルで強力な手法を開発している。また、調波音打楽器
音分離、実時間テンポ／ピッチ変換といった独創的な音楽信号処理法を研究している。他にも、リズムとテンポの同時推定、自動採譜、実時間自動伴奏システム、歌詞からの自動作曲、自動和声づけなど、音楽情報処
理の様々な分野に音声認識的な確率論を導入し、新嵯峨山 茂樹 教授

しいエレガントな理論と高度な手法を開拓している。

工学部 6 号館 241 号室
sagayama@hil.t.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -6 9 0 0

音響信号処理実環境における雑音・残響抑圧を目的として、スパー
ス性に基づくブラインド音源分離、結晶型マイクロフォンアレイによる拡散雑音抑圧、非同期録音信号のブ
ラインドアラインメントなど、数理的な視点から新しい
アレイ信号処理手法を開発している。

音声処理
音声認識では、雑音・残響環境下でも頑健な手法を目指し、隠れマルコフモデル(HMM)に基づく最新の手法を研究している。また、音声合成、歌声合成や、音声検索をターゲットとした 雑音中 の 音声区間検出にも取り組んでいる。

亀岡 弘和 客員准教授
工学部 6 号館 240 号室
kameoka@hil.t.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -6 9 0 1

手 書き文 字 認 識 、数 式 認 識
音声認識手法を応用し、変形 の 著しい 手書き文字認
識や手書き数式の認識を行っている。またＨＭＭを２次元画像に応用した新しい画像認識手法を研究して
いる。

音声対話
ヒューマンインタフェースの理想形を目指して、言葉を話し、聞き、顔の表情が豊かに変化するような音声
対話擬人化エージェント(Galatea)を開発している。
また、視覚障害者支援や音声CAPTCHAなどにおける音声対話技術にも取り組んでいる。
3

安藤・篠 田 研 究 室
http: / / w w w . al ab. t. u- tokyo. ac. j p/
計測とセンサ。
（1）視覚、聴覚、触覚のセンサデバイスとシステム。感覚と知覚の工学的実現に関し、基礎物理現象、LSI と MEMS を含むデバイス作製、システムの数研究テ ーマ

理的設計、の各レベルを研究。
（2）光・音響・電磁波動等の応用計測。要素デバイスの開発から計測の数理的手法構築まで。
（3）人間-機械インタフェースとロボットのセンサ。ユビキタスセンシングとネットワークの技術。

時 間 相 関 型イメージセン サ
全ての画素が、受光強度と参照信号との時間相関を出力可能なイメージセンサ。人間の視覚系の固視微動の仕組みにヒントを得ている。照明と参照信号の同期を工夫することで、三次元形状から、振動、反射率
スペクトル、偏光特性のパターンなどまで計測可能。

安藤

繁 教授

工学部 6 号館 245 号室
ando@alab.t.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -6 9 2 5

ヤドリバ エ型 音 源 定 位 音 響セン サ
波面の方向に対し選択的な感度をもつダイアフラムの構造を利用し、音源方向を特定する小型のマイクロフォン。小さな体で高い 音源定位能力をもつ 昆虫にヒントを得ている。右図はシリコン微細加工による試作デバイス。

二 次 元 通 信 によ る 人 工 皮 膚
二次元通信とは、柔軟な布やゴムのシートに莫大な数のセンサや機能素子を集積し、高速で通信することを可能にする新しい 技術。これを用いて人間 のような触覚をもつ柔軟な人工皮膚を実現する。

篠田 裕之 准教授
工学部 6 号館 244 号室
shino@alab.t.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -6 9 2 6

厳 密 逆 問 題 解 法 に 基 づ く瞬 時 音 源 定
位システム
音源位置の推定は、ロボットの外界認識、ユビキタス
環境における音声インターフェース等々の基本的な要素技術である。我々はこの問題を音源拘束式と呼ぶ偏微分方程式 の 定式化から出発し、厳密な直接代数解法を導くことに成功した。

4

武田・眞 溪 研 究 室
http: / / w w w . bcl . t. u- tokyo. ac. j p/
人間に特有な高次脳機能の計測、解明、工学的実現を目指した研究を行っている。
そのための計測手段として世界最高性能を誇るベクトル計測型440CH脳磁計（MEG:

研究テ ーマMagnetoencephalography）や、当研究室で開発した眼の3大機能を同時計測可能な3次元オプトメータ（TDO: Three Dimensional Optometer）
を用いて研究している。現在の主な研究テーマとして、以下の四つが挙げられる。

MEGによる人間の視覚及び高次機能の計測･解明
MEGを用いて様々な脳機能の解明を目指して研究している。視覚に於いては、焦点調節、運動視、仮現運動、立体視覚、色知覚等の研究を行い、いくつかの世界初の知見を得ている。また、聴覚、
体性感覚、痛覚などの知覚特性の解明を行ない、具体的な応用にも挑戦している。さらには、記憶、注意、言語等の高次な脳機能の研究に踏み出している。

武田 常広 教授

T D O によ る 視 覚 制 御システム の 解 明

工学部 6 号館 247 号室

人 間 の 眼 は、眼 球 運 動 ･ 焦 点 調 節 ･ 瞳 孔 反 応 が 相 互に干 渉した（柏基盤棟 3H9室）
takeda@brain.k.u-tokyo.ac.jp

0 4 -7 1 3 6 -3 9 0 0

Triad System(TS)を形成しており、多くの研究者によって解明が試みられてきたが成功していない。上記3つ の機能を同時計測可能にしたTDO（ 3次元オプトメータ）とMEG計測を有機的に結びつけて、この課題に挑戦している。さらに、TS制御系のモデルの構築を行なっている。

磁 場 源 推 定 にお け る 逆 問 題 解 法 の 研 究
MEG計測信号から脳内の活動源を推定する問題は典型的な不良設定問題である。従来、ダイポールモデル法、L2ノルム最小化法等が提唱されそれなりの成果を上げてきたが、まだまだ不十分である。当研究室では、L1ノルムの発展形、ICA,Wavelet等の数理的手法と生理的知見を融合した、信頼性が高く高精度な手法の開発を目指している。また、脳活動の可視化手法の開発も行なっている。

眞溪 歩 准教授
柏基盤棟 3H7 号室matani@isp.ac
http://www.isp.ac/˜matani

0 4 -7 1 3 6 -5 4 8 4

脳 内 信 号 処 理 過 程 の 計 測と応 用
生体が外界を認識する過程をEEG/MEGによって計 測 す る 。外 界 情 報 は 、神 経 活 動 表 現 とEEG/MEG表現によってコーディングされている。
表現間の対応は、外界⇔神経活動では認識実験パラダイムが、神経活動⇔ EEG/ MEGでは数理モデ
ルが担っている。しかし、外界⇔ EEG/MEGの対応では、神経活動を介さないルートを通ってもよい。
こ の ような 発 想 にもとづ き 、B r a i n - C o m p u t e r
Interfaceや感性情報処理の研究を行っている。
5

原・津村 研 究 室
http://www.cyb.ipc.i.u-tokyo.ac.jp/

研究テ ーマ

本研究室の主たる研究テーマは、システム制御理論の基礎理論とその応用である。特に最近、複雑・大規模・分散化するシステムの高速かつ高精度な制御系の実現を目指し、ローカルな観測・制御によりグローバルな機能を実現する「グローカル制御」の理論構築を進めている。これにより生体系、環境系、
マルチエージェントシステム等、様々な複雑大規模で非均質な系の制御が実現可能となる。

システム制御理 論 の 新 領 域 へ の 展 開（ ネ オサイバネティクス ）「 バイオシステムの制御 」：遺伝子ネットワーク・細胞
ネットワークなど生体系 のダイナミクスを対象とし、そのメカニズムの解析・設計を目指す。
「量子力学系の制御」：量子コンピュータ等、量子状態を利用した情報システムの実現において重要となる、量子状態の制御について研究する。
「 制御理論と情報・通信理論 の 融合 」
：制御システム

システムバイオロジー

を流れる信号の量と制御性能の関係の解明。
「 数値・数式ハイブリッド最適化 」：数値計算と数式処

原

辰次 教授

工学部 6 号館 249号室

理を融合した 新しい 最適化手法を開発し、そ の 諸工学問題への応用を行う。

Shinji̲Hara@ipc.i.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -6 8 9 2制御系設計「 制御系の統合化設計 」：制御しやすいシステムの特フィードバック制御による多ビット量子スピン系のエンタングルド状態生成

徴付けを理論化し、それに基づいた制御系の統合化
設計法を確立する。
「一般化KYP補題に基づく動的システム設計法」：有限周波数特性に基づく統一的な動的システム設計法を確立し、様々な工学分野への展開を図る。
「 ネットワ ークド制御システム 」：ネットワークを介した制御系における通信制約を考慮した手法を確立し、遠隔制御等の実現に向けた検討を行う。
「非線形系の制御」：非線形系に対する分散協調制御
や適応制御の新しい手法を開発し、そ の可変拘束制

一般化KYP補題

御系や生体系への応用を目指す。

津村 幸治 准教授
工学部 6 号館 252 号室
Koji̲Tsumura@ipc.i.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -6 8 9 1

モデリング/システム 同 定「モデリングの基礎理論」：不確かさの定量化、ロバスト制御・グローカル制御のためのモ
デリング手法を確立する。
「システム同定」：時変システム、非線形システム、大規模複雑システム、階層化システムに対するシステム同定の手法を開発する。
「システム集合の構造解析」：線形・非線形の制御システム・階層化システムの集合について、その位相や幾何学的構造を解析する。

6

石川・奥 研 究 室
http: / / w w w . k2 . t. u- tokyo. ac. j p/

研究テ ーマ知能システムを半導体集積化技術や光学素子などの新しいデバイス技術と並列情報処理技術を利用して、高度なレベルで実現することを目指している。すなわち、人間の五感に相当する感覚機能、脳の情報処理に相当する階層的並列処理機能、運動系に相当するメカニズムを工学的に実現し、それらを統合することで、知能システムを人間を超える性能で実現することを目標としている。現在の主な研究テーマとして、以下の四つがある。

セン サフュージョン
センサフュージョンの目標は、複数の感覚情報や運動情報に対して階層的並列分散処理に基づく統合・融合を施すことにより、柔軟な認識行動能力を持つ知能ロボットシステムを実現することである。具体的には次の研究を行っている。（１）感覚運動統合システム、（２）多指ロボットハンド、（３）ダイナミックマニピュ
レーション、（４）ロボットビジョン、（５）アクティブセンシング、
（６）
学習理論。

石川 正俊 教授
工学部 6 号館 251 号室
ishikawa@k2.t.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -8 6 0 2

ビジョンチップ
ビデオフレームレートを上回る高速リアルタイムビジョンを実現するためのシステムアーキテクチャのデザインとその研究開発を行っている。並行して、高速ビジョンのための独自の画像処理理論や新しい応用に関する研究も行っている。
（１）高速ビジョンシステム（２）ビジョンセンサ・ビジョンプロセッ
サ（３）高速画像計測・認識（４）マンマシンインターフェース。

ダイナミックイメージコント ロ ー ル
様々なダイナミクスを有する現象に対して、光学系・照明系・処理系などをうまくコントロールすることで、通常では見ることができない対象や現象の映像を人間にとってわかりやすい形で提示する技術の研究を行っている。具体的には次の研究を行っている。
（１）マイクロビジュアルフィードバック制御、（２）高速
可変焦点レンズ、（３）高速光学系制御による動的映像計測。

メタ・パ ーセプション

奥

寛雅 講師

工学部 6 号館 254 号室
Hiromasa̲Oku@ipc.i.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -6 9 3 6

実世界の新たな知覚手法を研究すると同時に、その技術を元に新しい対話の形を創造する。ヒューマンコンピュータインタ
ラクション、
メディアアート、倫理学等の分野を広く研究している。
具体的には次の研究を行っている。
（１）メタディスプレイ、（２）
3次元入力、（３）感覚拡張型バイオフィードバック、（４）ロボット
倫理、
コンピュータ倫理。

創造情報学
意味のある新しい情報システムの創造を目指して、システム構築の3要素である、
１）計算理論、
２）情報表現とアルゴリズム、
３）ハードウェアに関して、その限界性能を追求するとともに、システムとしての新規性や可能性を追い求めている。大学の外部との連携も視野に入れ、社会が受け入れるシステムの創造を目指す。
7

満渕・鈴 木 研 究 室
http://www.mels.ipc.i.u-tokyo.ac.jp/

研究テ ーマ

次世代の医用デバイス・治療原理、および医用診断・計測手法などの開発を目的として研究を行っている。キーワードとしては、バイオサイバネティクス／神経インタフェース／ブレイン‐マシン インタフェース（BMI）／人工感覚生成／人工臓器（特に人工心臓）／義肢システム／組織工学／細胞工学／医用生体温熱工学／非侵襲生体機能計
測／医用レーザー工学／遠隔手術システム／医用VR・ロボットシステム／生体材料
工学／サイボーグ工学 等が挙げられる。下記に具体的な研究課題について紹介する。

神経系を介した生体系と機械系の融合（ 神 経インタフェー ス ）生体の神経系と外部機器の情報ラインを直接接続し、情報の入出力を行うことにより、外部機器のセンサ情報によって生体に感覚を生じさせたり、逆に、生体の意思により外部機器を随意的に動かしたり、自律神経系情報を利用して人工臓器等を制御するなどの試み

図1: 神経インタフェースデバイスを行っている。また、このために用いる、神経情報を計測し、また、任意の神経線維に信号を入力しうるデ満渕 邦彦 教授
工学部14号館6階613号室
Kunihiko̲Mabuchi@ipc.i.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -6 8 8 0

バイスの開発も行っている。
（1) 神経インタフェースデバイスの開発
神経信号を、安全に、長期間安定して計測（または刺激）可能なデバイスのMEMS技術を用いた開発（図1）（2) 次世代義手システムの開発
自分の手のように自在に動かし（ 運動神経情報に

図2: 次世代義手システム

よる制御）かつ感覚を感じること（感覚神経へのセンサ情報入力）のできる次世代義手システムの開発（図2）（3) ラットカーシステムの開発
ラット大脳運動野神経信号による車両制御システ
ムの開発（4) 自律神経情報による人工心臓制御（図3）
図3: 自律神経系情報による人工心臓制御

鈴木 隆文 講師
工学部14号館6階610号室
t.suzuki@i.u-tokyo.ac.jp

生 体 温 熱 工 学 の 医 学・生 物 学 応 用
体表の温度情報を表す高速時系列遠赤外画像に対して、サブトラクション処理や時間周波数解析などを行うことによる、精神的ストレスや自律神経機能の動的な変化の描出など。

0 3 -5 8 4 1 -6 8 8 0

培 養 細 胞を用 い た 臓 器・器 官 再 構 築 の 試 み
組織・器官の人工的再生・修復を目的とし、生化学的・発生学的な手法に加え、より工学的な手法を用いる事により、各種の培養細胞を微細かつ三次元的に再配列し、かつ、これらを機能的に結合させるための手法の開発。

その他
歩行アシストシステムの開発、遠隔手術システム・医用VRシステムの開発、非侵襲生体機能計測システム（動脈狭窄診断システム等）の開発等
8中村研 究 室
http://www.hal.ipc.i.u-tokyo.ac.jp/
物理世界と情報世界の高度なインタラクションの実現を目指し、高速性・低電力性・信頼性・安全性・快適性などを備える高品質なコンピューティングの研究を行っている。

研究テ ーマ

この目標に向けて、回路実装・アーキテクチャ・システムソフトウェアの連携・協調による超低消費電力VLSIシステムの開発、高性能並列分散計算システム、多様なシス
テム階層を統合するディペンダブルシステムに関する研究を行っている。

超低消費電力VLSIシステム
半 導 体 集 積 度 の 向 上に伴い 、リーク電流による消費電力の増大などの問題が顕在化し、消費電力 の飛躍的な低減が
VLSIシステムに求められている。そこで、回路実装・アーキテクチャ・システムソ
フトウェアが階層を越えて連携・協調することで、極めて低い 消費電力で高い性能を達成するVLSIシステムの 実現

中村

宏 教授

Hiroshi̲Nakamura@ipc.i.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -6 9 1 5を目指す研究を行っている。
・細粒度電源制御を実現する回路技術
・細粒度電源制御に適した 命令実行制
御方式
・モデリングと状態監視による効率的なプロセス管理・電源制御手法

高性能並列計算システム
高性能な並列計算システムにおいては、非常に高い性能を限られた電力で達成することが求められる。我々は、並列計算システムの 構成方式、性能と電力 のモデリングに基づく実行時制御など、電力あたりの性能を飛躍的に向上させる
並列計算システムの研究を行っている。

ディペンダブル 情 報 ／ ネットワ ークシステム
情報システム／ネットワークを構成する要素にフォールト（故障原因）が生じることは避けられない。たとえ
フォールトが生じてもシステム全体としては障害を引き起こさず、正常なサービスを提供可能な「フォールトトレランス」を実現するシステム設計論を得るため、フォールトモデルの検証、フォールト検出／診断／隠蔽手法、システム回復アルゴリズム、冗長・分散化に基づく設計方法論とアーキテクチャなどを研究している。
9生田研 究 室

研究テ ーマ

現状技術では実現困難な次世代医用工学の創成を目的とした研究と教育を行っている。バイオマイクロマシンや医用ロボティクスが進展すれば、現在では想像もできな
い高度な医用福祉機器やバイオテクノロジシステムが実現できる。概念提案と実証開発を推進している「化学ＩＣチップ」や「光駆動ナノマシン」は、医学だけでなく生命科学全般の強力な研究ツールとなる。本研究室で世界に先駆け開発された能動内視鏡や能動カテーテル、化学ＩＣチップ、
マイクロ光造形法（ＩＨプロセス）等は、世界的規模で追従研究が開始されつつある。新原理と新発想をキーワードにしたユニー
クな研究テーマ群は、すべて「夢のある」もので、博士課程のテーマとして最適である。

バイオマイクロ マシン
レゴキットのように複数のマイクロ化学チップを結 合して 様 々 な 分 析・合 成 系を 構 築できるユニークな「 化学集積回路 」（ 化学ICチップ）の 基盤
技術の創製と、体内埋め込み型デバイス、システ
ム生物学応用を進めている。20世紀のエレクト
ロニクスの進展が高度情報化社会をもたらしたように、本プロジェクトで展開される化学ICチップが21世紀のバイオ医療を革新する。最近では、

生田 幸士 教授
Koji̲Ikuta@ipc.i.u-tokyo.ac.jp

人工毛細血管や再生医療用ナノデバイス、体内埋め込み型化学ICチップなどの開発にも注力している。

マイクロ光造形法と光駆動ナノマシン
3次元マイクロマシン作製手法 の 草分けである
マイクロナノ光造形法を駆使し、世界最小の10ミクロンの遠隔操作ロボットの試作に成功している。数ミクロンサイズの生きた細胞からの反力を感じながらレー ザ光で微細操作できるシステムも完成。

新 原 理メディカル ロ ボティクス
未来の医療用ロボティクス・メカトロニクスの実
現には、従来のメカトロニクスの流用では限界がある。この理由は、工業と医療ではメカトロニク
スに対するニーズに大きな隔たりがあるからである。そのため医療メカトロニクスの構築が重要となる。この観点から、単に新しい医療機器の個別開発だけに留まらず、医療メカトロの基盤技術
全体 の 向上を目的とした 次世代 のロボティクスを探求している。脳内など深部臓器 の 遠隔微細手術を可能にする「マイクロフィンガー 」など、名医でもツールが入らない部位の手術にトライしている。
10

守谷・亀 岡 研 究 室
ユニークな発想で究極の高品質に挑戦します。
広い意味での通信や生活の質の革新的向上を目指し、高音質、高臨場感を志向し研究テ ーマた音響信号処理および符号化に関する基礎研究に取り組みます。ハードウェア技術、
人間科学や脳科学の知見なども含む隣接分野の成果を柔軟に生かしつつ、標準化や実用化も視野に入れて世の中に貢献します。

次 世 代ＩＰ通 信 む け 音 声 楽 音 符 号 化
これまでの携帯電話での音声符号化は符号誤りの影響を最小限にするための多くの制約があった。次世代のＩＰベースの通信ではその制約がなくなることを利用し、入力信号に依存した高度な適応的分析や可変長符号化による理論限界に近い圧縮符号化を使った広帯域、高品質、低ビット符号化を追及する。

守谷 健弘 客員教授
Takehiro̲Moriya@ipc.i.u-tokyo.ac.jp

音 声 生 成 過 程 の 確 率 的 モデリング音 声 分 析 、合 成 、加 工 、強 調 など、音 声を扱う信号処理 の 問題では、所与 の 信号がどれだけ音声のものらしいかを定量的に評価する為の規準を適切に設計できるかどうかが鍵である。本研究では、音声における重要な二つのファクターである音韻（母音の種類などに相当 ）と韻律（ 抑揚、イントネーションなどに相当 ）の生成過程を、物理モデル及び生理学的知見に基づきそれぞれ確率モデル化し、階層モデルにより統合化するアプローチにより高精度な音声信号の統計モデルを構築する。

亀岡 弘和 客員准教授
工学部 6 号館 240 号室
Hirokazu̲Kameoka@ipc.i.u-tokyo.ac.jp

0 3 -5 8 4 1 -6 9 0 1

構 造 化 音 響 情 景 モデリング
音声や音楽など人間が日常的にコミュニ
ケーションや 表現 の 媒体として活用する
音響信号には、微視的レベ ルから巨視的レベルに至る各階層において特有の構造的規則性があり、この 構造的規則性が情報 伝 達におけるい わば「 言 語 」の 役 割を担っていると捉えることができる。本研究では、メディアとしての音響信号がもつ構
造的規則性を巧く反映した音響信号処理手法を確立し、これに基づき新しい聴覚メ
ディア情報処理の枠組創出を目指す。
11

修士論 文 題 目 抜 粋（システム情報学専攻 ）
氏名

12

題目

指導教員

平野 遼

点過程モデルによる化学反応系のパラメタ推定

津村 幸治

上田 雄

音楽的スペクトル特徴量と機能和声モデルによる自動和声推定の研究

小野 順貴／嵯峨山 茂樹

鍬 利孝

投げ上げカメラを用いた広範囲画像センシングの研究

小室 孝

小林 悠太郎外部トリガー付き表面筋電義手によるトランペット演奏システムの開発

満渕 邦彦

佐野 乾一

物体の転がり運動を利用した三次元形状復元の研究

小室 孝

佐野 元紀

非線形結合振動子の振動特性解析

原 辰次

柴本 浩児

神経信号慢性計測のための電極位置の無線自動制御

鈴木 隆文

高橋 将文

大開口超音波触覚ディスプレイの研究

篠田 裕之

竹下 佳佑

遠隔コミュニケーションのための代理ロボットを用いた臨場感・存在感の相互伝達に
鈴木 隆文／満渕 邦彦
関する研究

中島 崇

可展面モデルによる複合面推定とその応用に関する研究

中野 拓帆

モダリティ間の共起関係を考慮した階層的トピック軌跡モデルによる映像認識の研究 嵯峨山 茂樹／小野 順貴

中野 允裕

Sound Source Separation in Monaural Music Signals Based on Nonnegative Matrix
Factorization with State-transition Spectrum model
嵯峨山 茂樹／小野 順貴（状態遷移スペクトルモデルを持つ非負値行列分解に基づくモノラル音楽音源分離の研究）

難波 和之

筋電信号を用いた義手制御システムにおける筋疲労の影響の補償

満渕 邦彦

新倉 雄大

携帯機器向けビジョンベースUIのユーザビリティに関する研究

小室 孝

芳賀 達也

発火確率モデルを用いた培養神経細胞ネットワークの時変結合強度解析

満渕 邦彦

長谷川 圭介

非同期録音信号の実環境下ブラインドアラインメントの研究

小野 順貴／嵯峨山 茂樹

等 康平

焦点スキャン画像群を用いた３次元オプティカルフローの研究

石川正俊／小室 孝

廣部 祐樹

電気触覚ディスプレイを用いた視触覚テクスチャデザインシステムの研究

小室 孝

船橋 一訓

チップマルチプロセッサにおける実行時プリフェッチ制御

中村 宏

持田 康弘

モアレドップラー効果と周波数推定に基づく速度分布計測に関する研究

安藤 繁

山口 耕平

インピーダンス変化を利用した神経活動のアクティブ計測手法の研究

鈴木 隆文

米山 大揮

高速二足ロボットにおける歩行動作に関する研究

石川 正俊

石川 正俊

博士論 文 題 目 抜 粋（システム情報学専攻 ）
氏名

種別

題目

椿野 大輔

課程

三浦 貴大

課程 聴覚による障害物知覚と仮想音響提示に関する研究

指導教員

Representation, State Estimation, and Control for Hierarchical Dynamical Systems
原 辰次（階層化動的システムの数理表現，
状態推定，および制御に関する研究）
嵯峨山 茂樹Harmonic acoustical models and polyphonic probabilistic musicological
ラチンスキ スタニスワブ
嵯峨山 茂樹課程 models applied to multiple pitch transcription of musical signals.
アンジャイ（調波的音響モデルと音楽論的統計多重音モデルによる音楽音響信号の多重ピッチ分析）

満渕 邦彦
鈴木 隆文

黒木 忍

課程 初期触知覚過程における低周波振動覚の機能モデルの研究

佐藤 克成

課程

Transmission of Spatially Distributed Haptic Information(分布触力覚情報伝達の研究)

篠田 裕之

山川 雄司

課程 柔軟物体の変形・操作モデルを用いた高速マニピュレーション

石川 正俊

吉田 匠

課程 身体動作に基づく投影型拡張現実感インタフェースの研究

石川 正俊

北川 克一

論文 光干渉に基づく産業用表面形状計測法に関する研究安藤 繁

佐々木 智丈Differential Geometric Analysis for Dynamic Systems with Matrix-Valued
課程 States and Its Applications to Controlled Quantum Systems

原 辰次

佐藤 世智

課程 多次元変調を活用する二次元並列光計測に関する研究

安藤 繁

南澤 孝太

課程 身体運動を用いた装着型ハプティックディスプレイの研究

満渕 邦彦

栗本 育三郎論文 近赤外分光法を用いた脳機能信号解析の研究

舘

岩下 貴司

課程 2次元分布情報の検出及び処理を一体化した集積化センサの研究

石川 正俊

赤間 俊一

課程 Networked Adaptive Control over Lossy Communication

津村 幸治

ル ル ー ジョナトン

Exploiting Regularities in Natural Acoustical Scenes for Monaural Audio課程 Signal Estimation, Decomposition, Restoration and Modification

嵯峨山 茂樹渡邊 孝一

課程 ステムの研究

舘

山本 裕紹

論文 空間符号化による可変構造ディスプレイの研究

石川 正俊

人とのコミュニケーションを目的としたテレイグジスタンス・マスタスレーブシ／川上 直樹Whole-Sensitive Anthropomorphic Robot Arm and its Control Algorithm
ティエティエルコブ
課程 Providing Safe Interaction with Dynamic Unstructured Environment
ズミトリー

舘

魏 大比

課程 複素荷重積分原理に基づくオプティカルフローの厳密解法に関する研究

安藤 繁

佐藤 尚

課程 号抽出法に関する研究

満渕 邦彦

妹尾 拓

課程 スウィング動作に対する高速ダイナミックマニピュレーションの研究

石川 正俊

仲谷 正史

Characteristics of Human Tactile Perception for the Design Guidelines of
課程 Tactile Display

舘

深山 理

課程 ラットカー：中枢神経信号を用いた車体型ブレイン・マシン・インターフェースの研究 満渕 邦彦

星 貴之

課程 三次元形状計測シートにおける立体再構成法の研究

篠田 裕之

大野 敬太郎Input Multi-rate Digital Robust Control for Precise Head Positioning of
論文 Hard Disk Drives

原 辰次

穴井 宏和

Effective Quantifier Elimination with Applications to Control System
論文 Design and Verification

原 辰次

亀岡 弘和

課程 Statistical Approach to Multipitch Analysis

嵯峨山 茂樹嵯峨 智

課程 触力覚を伴う作業の記録と再生に関する研究

舘

ブレイン・マシン・インタフェースに向けた神経電極位置調節装置および神経信／川上 直樹13

学 部から大学院 へ： カリキュラムと進 路

工学部

計数工学科

シ ステム 情報工学コ ー ス

コース
決定

2年冬

計数 の 基礎

3年〜4年

システム 情報 の 基礎

回路とシステム の 基礎

制御論第一、第二、第三

卒業論文
テー マ例：VLSI設計計測通論C

信号処理論第一、第二プロセッサ 開発
超並列応用

認識行動システム の 基礎

回路学第一、第二システム制御理論と応用
ロバ スト制御

計算機科学概論

計算システム論第一、第二

モデリング
適応・学習

基礎数理

認識行動システム論第一、第二

人工現実感
自律分散システム

電磁気学第一システム情報工学概論

サイバ ネティクス
ロボティクス

数値解析

画像処理論

センサ 融合知能化集積センサ

数学１D

センサ・アクチュエ ータ工 学

画像処理
パターン認識数学及び力学演習 Ⅰ
応用音響学

視聴触情報処理
音声・音楽情報処理

数 理 情 報 工 学コー ス の 科目

脳機能計測

両コー ス の 共 通 科目

逆問題

「 認識と行動 」のメカニズム の 体系的な理解とそ の 工学的実現を目標とする。 人工物でシステム 情報工学
コ ース

あ れ 生 命 体 で あ れ 、これをシステムとして 見 たとき 、 どの ような「 機 能 」が 、どの ような「しくみ 」や どのような「 ハ ードウエア 」によって 実 現されるの か 、 という問 題を 扱う。
物 理・情 報・システム 系 の 基 本 的で 幅 広 い カリキュラムを 積 極 的に生 かし、物 理と数 理 のバランス のとれた素養 の 上に、専 門 科目 の 教 育を 行う。

14

大学院

情報理工学系研究科 システム情報学専攻

修士課程

他大学

博士課程

信号処理特論

動的システム論

システム情報基礎論

認識システム特論

認識システム特論

計算システム特論

行動システム特論

福祉工学特論

人工現実感特論

戦略型IT特別講義

物理情報論

計測制御システム論

物理情報デバイス論

バイオサイバネティクス

実世界情報システム講究

画像システム特論

システムアーキテクチャ論

脳工学特論

能動情報論

音響システム特論

脳システム解析論

神経工学特論

システム制御論サイバネティクス・自律システム基礎論

修士論文

創造情報学専攻

博士論文

就職（ 修士課程修了後 ）その他
10%

新領域創成科学研究科

他大学大学院

金融等
6%

研究職・公務員
26%

その他メーカ10%
電気系
25%

就職（ 学部卒業後 ）

機械系
8%
情報系
15%

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卒業生・学 生 の 声
ネオ・サイバネティクスを探求する本専攻では、その横断的性格から、学内・学外を問わず様々な分野から幅広く学生を募集しています。実際、物理、電気、機械、数理、生命など様々な大学・学科から多くの学生が入学し、多様な環境の中でお互いに刺激をしあい、有意義な大学院生活を送っています。

新しい分野へ 踏み出すには最適な場所
梶本 裕之

電気通信大学 准教授

東京大学 工学部 計数工学科（計測工学コース）卒

学部生の頃は人工知能の研究をすると決めていました。その手の研究は多いので、自分なりに新しい切り口で出来ないかと悩んだ末、脳からではなく自分と世界のインタフェース、つまり感覚と運動から入ろうと思い、感覚系に強い本専攻を志望した覚えがあります。
現在は人間へ の感覚提示手法を研究しています。具体的なテーマは電気刺激を用いた触覚ディスプレイというものです。触覚は視覚などと異なり受容器の働き一つとっても分らない部分が多いのですが、同時にどの生物にも共通してあるという意味では知能理解に通じる近道と思っています。
このような開拓的分野では、一般に広範囲の課題を相手にする必要があります。私の場合で言えば、神経活動のモデル化、電気刺激装置の設計、神経活動計測、最適制御問題の解析等が必要でした。本専攻の凄味は、どの課題でもそれを専門としていて相談できる先生が必ずいらしたことに良く現れていると思います。ですから皆さんがもし、すでに確立した分野の発展に貢献するよりも未踏の領域を開拓したいと望
むなら、システム情報学専攻は最適な場所のひとつと言えます。
さらに本専攻の場合、個別の課題を解くことを最終目的とせず、解く行為を通して工学全体に通じる共通言語を編み出そうとします。目の前のゴールがゴールで無いという、蜃気楼を追うような感覚は、ここでこそ触れ得た私の中で大切なものの一つです。

モチベ ーションがある人には最高の研究生活が送れる
妹尾 拓

博士課程在学中早稲田大学 理工学部 応用物理学科卒

学部のときは物理の理論を中心に勉強していたので、大学院ではモノを動かしたり作ったりする研究がしたいという漠然な考えのもと、院試前に様々な研究室を見学しました。そのとき、現在所属している研究室のロボットのデモンストレーションを見て興味がわき、この専攻を志望することにしました。今考えると、数多く存在するロボット研究の中でも、 認識と行動を結ぶセンサ情報をいかに有効に使うか というシステム情報学専攻らしいアプローチの仕方に惹かれたのだと思います。そして私は現在、「高速かつ器用に動くロボット」について研究を行っています。
システム情報学専攻の研究領域は多岐にわたっているため、他の研究室の人とお互いを刺激しあい、そして色々な分野の最先端の研究に触れられるのも特徴の一つです。また、外部生に対しても平等に門戸が開かれているのはもちろんのこと、充実した設備や環境が整っているのでモチベーションがある人にとっては最高の研究生活が送れると思います。自分の思い通りにシステムが動いたときの感動や、研究目標を達成したときの喜びを皆さんにも味わってもらいたいです。

多様なバックグラウンドを持った研究意欲の高い人間が集まっている森下 陽介

セコム株式会社

東京大学 工学部 計数工学科（システム情報工学コース）卒

私は現在、脳と機械を直接つなぐ神経インターフェースの研究を行っています。開発している「RatCar」というシステムでは、脳から神経信号を計測することで、考えた通りに機械を制御し、機械系を生体の一部として融合させることを目指しています。このため研究には電気生理学や動物行動学など諸分野の知見が必要となりますが、何よりも重要なのは、生体信号を計測し、得られた情報をシステムとして解析して、生体へフィードバックするプロセスだと思います。ここで、学問の領域にとらわれず、問題の中の要素間の関係を明らかにするシステム情報学の強みが活きてくると考えています。
システム情報学という学問の像は捉えにくいかもしれませんが、それは対象としている研究領域があまりにも広く、また現在も広がり続けていることに起因しているのだと思います。その分、他の研究室にいる仲間の研究内容は魅力があり刺激的で、専攻の輪講では毎回活発な議論がなされます。一方、毎日を過ごしている研究室は自由な雰囲気で、多様なバックグラウンドを持った研究意欲の高い人間が集まっています。このような環境の中で好きなテーマを選定して、研究に打ち込む毎日を、私はとても楽しんでいます。
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システム論的な視点で量子力学の研究を行う
山本 直樹

慶應義塾大学准教授

東京大学 工学部 計数工学科（数理工学コース）卒

私は量子力学で記述されるシステム（量子系）の制御理論についての研究を行っています。これは、量子系はどれくらい操作が可能であるか、量子系にとって良い制御とは何か、といったシステム論的な視点
で量子力学の研究を行うものです。一方、理論物理学においては量子力学の研究は「自然はどのように構成されているか？」という視点から行われます。
前者の視点は、量子力学の世界を広げるものです。そしてこのような研究領域の拡大が、システム情報学の目的の一つであると考えています。
さて、私は博士課程を卒業後、米国カリフォルニア工科大学のEnginee-ring ＆ Applied Science（EAS）で上記の研究を続けています。カルテクの研究水準は世界最高レベルですが、実際にここに籍をおいてみて気付いたことがあります。それは、システム情報学専攻を含む東大6号館が、研究水準はもちろん、目的、組織構成、雰囲気などもEASと非常に似ている、という事実です。6号館もEASも、量子系を含む物理システム、生物系、ネットワークシステム、経済システム、ロボティクスなど、あらゆるシステムが研究対象です。問題解決のために数学を強力に適用する姿勢も共通です。そして、様々な分野間の活発な相互作用があり、研究領域を拡大する力があります。私が6号館と関わりを持っていきたいと考える一
つの、そして最大の理由は、このような世界レベルの研究環境に他なりません。

確固たる基礎技術と新しい分野へ の取り組みのバランスがとれている
武田 晴登

ソニー株式会社

慶應義塾大学 理工学部 物理学科卒

現在、システム情報学の博士課程に在籍しています。音楽と数学が好きだったので、大学院進学について迷っているときに音楽情報処理を行う研究室の案内を見て、「これだ!」と思って現在所属している研究室へ の進学を決めました。慶應義塾大学で物理学を学んだ後、システム情報学専攻の修士課程の1期生として入学しましたが、東大の工学部計数工学科以外の所属の出身であることや、学部のときと専攻が異なることで戸惑うことがなかったわけではありません。プログラミングや確率モデルなど私にとって初めて出会うものもありましたが、先生や友人に助けられ新しい知識を身に着け、研究室の環境に慣れることができました。充実した研究室の設備があり、頻繁に催される興味深い講演会があり、そして刺戟に満ちた研究室での議論があり、修士課程での学生生活は充実したしたものになりました。
システム情報学専攻には、長年培ってきた伝統をもつ研究室だけでなく、新たに立ち上げられた研究室もあります。そのため、新旧のバランスの取れた活気に満ちた学科になっていると思います。私は新しく立ち上げられた研究室で、新しい研究分野である音楽の研究に取り組むという貴重な体験をさせて頂きましたが、このような果敢な挑戦を行えるのも、確固たる基礎技術を持ち、挑戦する気概を持つこの学科な
らではなのかもしれません。システム情報学専攻との出合いは偶然でしたが、私は今いる研究室と専攻に出合えて幸せだったと思います。

様々な分野の複合的な知識を必要とする研究が多い
牧野 泰才

慶應義塾大学特別研究助教

東京大学 工学部 計数工学科（計測工学コース）卒

私は現在、触覚ディスプレイに関する研究を行っています。これは人間の皮膚、主に指先や手のひらに対して、肌触りや物体形状といった触覚情報を提示するという研究です。視覚や聴覚に関しては、カメラやマ
イクといった情報取得手段と、テレビやスピーカといった情報提示手段とが確立されています。一方、触覚ではそのような装置は存在しません。そのため非常にチャレンジングな研究であると感じています。この触覚ディスプレイが実現すれば、例えばネットで服などを買う際に、その手触りを確かめてから購入するといったことが可能になるかもしれません。
この研究に限らず、システム情報学専攻でなされている研究には、様々な分野の複合的な知識を必要とするものが多いと感じています。例えば私の研究では、人間の触覚特性といった生理学的知識、皮膚をモデル化する際の弾性学に関する知識、システムを動かすためのプログラミングや回路学の知識、あるいは
音響学的知識や、実際に物を作るための工作機械に関する知識などが必要です。このような知識は、勿論始めから知っている事ばかりではありません。先生方や研究室の先輩、あるいは後輩に教わり、議論し、納得して身に付くもので、私はこの過程が研究室という集合の一つの醍醐味であると考えています。このようにして得られた知識が、自分の研究として一つの形に実を結ぶ興奮を、皆さんにも是非味わってもらいたいと思います。
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沿革

工 学 部 計 数 工 学 科・システム 情報工学コ ース
大 学 院 情 報 理 工 学 系 研究科システム 情報学専攻

S 20

現在の計数工学科の始まりは、第2次世界大戦の末期、東京帝国大学第一工学部に新設された計測工学科である。計測工学科は（1）広い物理的知識とこれを自由に応用し得る能力を持ち、（2）現象を抽象化して論理的・数理的な体系を構成する能力を持ち、（3）総合的な立場から最適な技術を考案できる工学技術者を養成するという理念のもと、昭和20年（1945）4月に40名の第1回生を受け入れた。上記の理念は、その後58年の長きにわたり、計数工学科の教育方針として脈々として受け継がれている。

S 26

昭和26年（1951）、新制大学への移行に伴い応用物理学科が新設され、新分野の開拓を先導する基礎工学の主要な分野として学生を教育することになった。これが計測工学コースの始まりである。わが国の産業の飛躍的な発展に伴って工学部も大きく拡張し、昭和37年（1962）に応用物理学科は計数工学科と物理工学科の2学科に発展的に改組され、計測工学コースの一部は物理工学科へ、大多数は数理工学コースとともに計数工学科を構
成した。

S 47

昭和47年（1972）には、多くの学科の教官が協力して教育・研究にあたる専攻として、大学院工学系研究科に情報工学専攻が新設され、その一つの情報処理工学講座が計数工学科に附置された。これを契機に、計数工学科の多くの教官が情報工学専攻を兼担し、情報工学専攻の中心的な役割を担い、工学系における情報分野の拡大を先導することとなった。

H 05

平成5年（1993）に大学院が部局化され、計数工学科の教官の所属は工学部から大学院
工学系研究科に移り、より先進的な教育・研究の一層の拡充を図ることになった。これがいわゆる大学院重点化である。この組織変更に伴い、計測工学コースの各講座は計測工学大講座に大講座化されると共に、計測制御システム工学原論講座が増設された。

H 11

平成11年（1999）には大学院新領域創成科学研究科が新設され、計数工学専攻の教官の一部もその中の複雑理工学専攻に移り、生体や脳機能の計測と解明を中心とする新分
野の創成を担当することとなった。

H 12

また、平成12年（2000）には、文理融合型の情報に関する研究・教育を行う情報学環・大学院学際情報学府が新設され、計数工学専攻から流動講座として2名の教官が情報学環に移り、情報の能動的側面の活用を中心とする新分野の開拓を担当することとなった。

H 13

この間、計数工学専攻は、従来の東京大学における情報関連の研究・教育体制を一体化し、理学系研究科と工学系研究科に分離していた情報系専攻を統合して格段に充実した教育と研究を行うため、学内外に向けて情報系の新たな研究科の創設を働きかけ続けていた。
平成13年（2001）にようやくこれが実を結び、大学院情報理工学系研究科が設置され、それまでの計数工学専攻は大学院情報理工学系研究科の二つの専攻として発展的に改組され、計測コースを中心とする教官はシステム情報学専攻に移行した。この組織変更に対応し、学部教育を担当する工学部計数工学科のコース名称も、従来の計測工学コースからシステム情報工学コースに変更して現在に至っている。

問い合わせ先〒113-8656 東京都文京区本郷7-3-1
東京大学大学院情報理工学系研究科システム情報学専攻／東京大学工学部計数工学科事務室
Tel： 03-5841-6888 http://www.i.u-tokyo.ac.jp/edu/course/ipc/index.shtml
http://www.keisu.t.u-tokyo.ac.jp