生 産 シス テ ム 科 学 部

学

学

学

Yoshihiro Ueda
知覚情報処理、知識共有、生産性、安全性、協調・連携学

大学大学
公立小松大学
学

学

学

学

学
学

学

︱

学

学

学

学

学
学

学

・

シ

生 産システム科 学 科

大学大学

松

︱

情報工学

シーズ・地域連携テーマ例

スマート X の実現を目指してデジタル技術を駆使、人を中心としたシステム構築
スマートファクトリーやスマートホームといった次世代のスマート X を標榜するシステム構築が急速に進展している。そのベースにはクラウドや論文

IoT、AI などのいわゆるデジタル技術を駆使したシステム開発があり、大きな社会変革へと繋がろうとしている。一方で、この変革の中でもユーザである人を中心にあらゆるシステムは構築されるべきであり、そのために蓄積された人の知識を抽出し、あるいは新たな知識を創成して、より広く、簡便に、効率的に共有・活用できるシステム構築を目指す。

学

Vol.J82-A No.5 pp.726-735
Applying AHP to Preference Analysis by Dynamic
Judgments -A Study of Adaptation and Identiﬁcation of
Odor- Yoshihiro Ueda, Naotaka Kato, Shinji Furukawa,Haruhiko Kimura, Takashi Oyabu,, Journal of Advanced
Computational Intelligence,Vol.5 , No.4, pp.213-219
学

工場での製品異常の発見や、オフィスでの文書校正など、具体的なシステム開発を通して
これまでの研究事例として、①工場での製品概観検査は人手に依存することが多いので、AI を用いて傷などを画像検査したいという要望に対して、製画像生成系の AI を応用することによって実現可能であることを示した。②
オフィスでは外部に公開する文書を作成担当者と校正者が協力して文書を

講演・口頭発表等

リバイスしている。この校正作業中に文書ファイルをバージョン管理してその差分データを収集し、このデータから校正ルールを自動抽出して実際の文書作成業務において有効性を確認した。③無呼吸症候群のスクリーニングは

学

大

2009

21 3 17
学

パルスオキシメーター
を用いる方法が採られているが、スマホアプリ

大

2011
14
23 7 20MIRU2011

でより容易に実現でき

学るように睡眠時の胸部

25 10 11

周辺動画、及び同時に録音したいびき音を統合

23 3 14

競争的資金等の研究課題/して解析し無呼吸状態

小の検出が可能であるこ

/
19

23

とを確認した。
1

21

AI

小

22
21

22
22

23
社会貢献活動
学
2

a

2

b

c

13

29

25

24

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

造工程では正常画像のみで異常を発見できるようにすることが重要と考え、学
Vol.J87-D- No.10 pp.887-898
Assessing Machine Condition Using MLP and VAEBased Classifiers Using Acceleration Sensor Data,
Takehiro Kasahara, Yuji Yonezawa, Yoshihiro Ueda,
Hidetaka Nambo, Proceedings of the ThirteenthInternational Conference on Management Scienceand Engineering Management, June 2019, pp.581-591

9

生 産システム科 学 科

スポ ーツ用 高 性 能マシンの研究開発

生 産 シス テ ム 科 学 部︱

学学

Shinobu Sakai
機械設計、材料強度、スポーツ、数値シミュレーション

大学 学
大学大学
公立小松大学

学

学

学

学
学

学

学
学

学
学

学

学

︱

ス ポ ーツ 工 学

シーズ・地域連携テーマ例

AI

現代スポーツは、各種用具や設備などのハードウェアを抜きには考えられない学

ハードウェアの高性能化や安全性・快適性向上には、使用者である人の運動や動作に十分配慮される必要がある。このような学術分野をスポーツ工学

受賞
学

学

2020 11またはスポーツ科学と言い、人の運動力学を中心に従来の機械工学に加え、学
学

人間工学・バイオメカニクス・感性工学などを融合した新しい分野の一つに位置づけられている。スポーツテクノロジーとヒューマンダイナミクスを

立50

学

2004 3

論文

人工知能（AI）を用いたスポーツマシンの高性能化、スポーツ工学および機械設計に関する研究
野球、バドミントン、卓球等のスポーツ用投球機

学

83 85617-00225

学

81 82214-00366

2017

2015

や発射機の多機能化・高性能化の研究を行っていFacul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

1 0

2005

6

キーワードに、これからの人間社会における豊かな生活の向上に貢献することを目的として、研究に取り組んでいる。

2013 62007 5

学る。図 1 は、人工知能（AI）を搭載した野球用四ロー
ラー式ピッチングマシンである。本マシンの投球性

58 1 24-29 2013
Optimization and Development of New Badminton
Machine with Launching Roller, Shinobu Sakai,
Journal of Mechanics Engineering and Automation, 2(11), 671-681, 2012

能は、
最高速度 160km/h、直球はもちろんカーブ、ス
ライダー、
フォーク、
さらにジャイロボール（図 2）等のすべての球種を投球可能で、コントロールは希望するコースにボール 2 個未満の高精度で投げ分けることができ、プロ野球の一流投手を超える高い投球能力を持つ。

1.

バドミントン用シャトル発射マシンを図 3 に示す。バドミントンのシャト
ルは、僅か 5g と超軽量で破壊しやすく、一方で初速は 200km/h、トップ選手
では 300km/h を超える。この相反する特徴を打破するトップアスリート用
練習マシンを開発した。本マシンの最高

81 821

14-00441 2015

書籍等出版物

Chapter 14, Improvement of Throwing Performancein Baseball Pitching Machine Using Finite Element
Analysis, Shinobu Sakai, et al., InTech, Published,
380 pages, 2012 6
3
CAD CAE CAM
9225
2009 8
講演・口頭発表等

初速は約 300km/h、クリアやスマッシュなどの数々のストロークを狙ったコースに発射できる高性能マシンである。

学

学

2016 No.16-40

B-36 2016 11
学

大

2016

No. J2310101

2016 9競争的資金等の研究課題
学

2.

3.

学

C
学

生 産 シス テ ム 科 学 部

学

Yoichi Utanohara
熱流体工学、伝熱工学、原子力熱流動、配管劣化、
数値シミュレーション
学

大学大学
公立小松大学

学

学

学
学

︱

学

学

学

学

ー

学
学

生 産システム科 学 科

大学大学
大学

学

学

学

︱

熱流体工学

シーズ・地域連携テーマ例

発電プラントなどのエネルギー産業に関連した熱流体工学
熱流体工学では、流体の流れとそれに伴う熱や物質の輸送現象を取り扱います。熱流体現象は、自然界や社会生活に大きな影響を及ぼし、また、工業製品やエネルギー産業などあらゆる分野で活用されています。中でも、火力発電所や原子力発電所などの発電プラントに関連する熱流体現象が、私の現在の主な研究分野です。例えば、発電所では数百度程度にもなる高温水が配管で輸送されますが、配管が損傷、破断することなく健全に保たれることが安
全性や経済性の観点から重要です。配管損傷の原因には熱流体現象が関連することが多く、そのメカニズムの解明や損傷の予測に取り組んでいます。また、配管破断等で高温水が噴出し発電所が異常な状態になった場合、発電所
構造物が健全性を保てるかも重要なテーマであり、熱流体数値シミュレー
ションを活用して安全性の評価に取り組んでいます。

発電所の高温水配管内で、腐食が流れにより加速される流れ加速型腐食（FAC）が発生すると、配管破断を引き起こすことがある。
FAC はオリフィス
や曲がり管のような、流れが乱れるような箇所で発生しやすいため、高温水環境下での減肉速度測定実験や流れ場の可視化実験、数値流体シミュレー
ション（図 1）などを組み合わせて減肉メカニズム、特に流れが FAC に及ぼす影響を調べてきた。
また、T 字配管合流部において高低温水が混合する際、温度変動によって学
学

2015 42018 52022 8

学
学

論文

Prediction method for condensation heat transfer
in the presence of non-condensable gas for CFD
applications, Michio Murase, Yoichi Utanohara andAkio Tomiyama, ASME Journal of Nuclear Engineeringand Radiation Science, NERS-21-1097, 2021,
doi:10.1115/1.4053051
Influence of flow velocity and temperature on flow
accelerated corrosion rate at an elbow pipe, Yoichi
Utanohara and Michio Murase, Nuclear Engineeringand Design, Vol.342, pp.20-28, 2019
Conjugate numerical simulation of wall temperatureuctuation at a T unction pipe oichi tanohara o i
Miyoshi and Akira Nakamura, Mechanical Engineering
Journal, Vol.5, No.3, Paper No.18-00044, 2018
umerical simulation of long period uid temperaturefluctuation at a mixing tee for the thermal fatigue
problem, Yoichi Utanohara, Akira Nakamura, Koji
Miyoshi and Naoto Kasahara, Nuclear Engineeringand Design, Vol.305, pp.639–652, 2016
講演・口頭発表等

T

配管内で応力が変動し、配管が疲労損傷することがある。熱疲労と呼ばれる

学

252021 7

この現象を対象に数値流体シミュレーションを行い、時々刻々と変動する流3

れ場と温度分布を再現し（図 2）、発生箇所の特定や発生メカニズムの解明を進めてきた。

学

2022

大

1
2022 9

社会貢献活動
学

2023

2024
学

2023

小

2024

NTHAS122019 2022
学

2018

小

2019

学

1
2020
1.

2. T

学

2015 20192017

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

発電所配管の劣化メカニズムや事故時の原子炉構造物の健全性を予測する受賞

1 1

生 産システム科 学 科

熱 流 体 デ バ イ スの 高 性 能 化 を
目 指 して生 産 シス テ ム 科 学 部︱

大学Hajime Onishi
数値熱流体工学，熱流体デバイス，熱交換器，ヒートパイプ，
気液二相流，相変化伝熱
大学
学
大学
学
大学
公立小松大学
学

学
学
学
学

学

学
学

学

学

学

︱

流 体・熱 工 学

シーズ・地域連携テーマ例

サステナブルな社会に貢献する熱流体デバイスの高性能化に関する研究流体や熱の移動を扱う熱流体デバイスに関する研究を主にしている。特に、SDGs に代表されるサステナブルな社会を目指すためには、より高性能な熱流体デバイスが必要である。独創的な材料の選択や構造の工夫を通して
熱流体デバイスの一種である交換器の性能を上げることを目指している。また、機器が高密度化されると熱を逃がすことが困難になるため、ヒートパイ
プなどの熱流体デバイスの重要性はますます高まっている。そのためには、
熱交換器やヒートパイプの性能を評価するための高精度な熱流体解析が大きな役割を果たすので、新しい数値解析手法の開発なども手掛けている。

受賞

2014 52011 52011 52000 5

学
学

学
学

学

学
学

学
学

学

論文

Volume of uid ased numerical analysis of a pumpdriven phase change heat transport device, H. Onishi,
T. Goto, M. Haruki, Y. Tada, International Journal of
Heat and Mass Transfer, 186, 122429, 2022
大学

フィンレス熱交換器の高性能化と相変化熱輸送デバイスの開発

38 2

大
学

熱交換器の空気側性能向上を図るためにフィンレス翼型チューブ熱交換
Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

1 2器について、レイノルズ数や幾何形状を種々変更して数値解析的に性能評価を行ってきた。また、熱交換器の冷媒側の伝熱性能向上を目指し、内部微細冷媒流路に、気相側熱伝達を考慮した異なる加熱量を与えた場合の分配される
冷媒質量流束と圧力損失、蒸発熱伝達率の関係を実験的に評価してきた。また、着霜により熱交換効率が低下してしまう問題がある。そこで、着霜の原因となる空気中の水蒸気の直接除去法に着目し、水蒸気吸着剤を塗布した熱交換器を蒸発器として利用することを提案し、吸着剤の有効性を検討してきた。

163-172 2021

37 4

459-469 2020

書籍等出版物3

大CAD CAE CAM
9225

講演・口頭発表等
小大学

相変化熱輸送デバイ
振動型ヒートパイプ

学

大大スの研究として、自励

2023 2023 102023 2023 8
大60を数値解析的に検討

学

2023

2023 9

大（OHP）の 熱 輸 送 特 性

2023 5

競争的資金等の研究課題し、その自励振動メカ
ニズムを解明した。ま学

た、ポンプ駆動により

C

2020

2022

作動流体が循環する相変化熱輸送デバイスを2009 81.

提案し、温度差が小さ

学

C

2016

2018

学

い場合においてポンプ
2013の圧力差を変化させたことによる熱輸送性能

C

2015

社会貢献活動学
学への影響を数値解析的に検討してきた。

学
2.

学

2020 42015 42023 42017 42019 3

機械材料・材料力学、生産工学・加工学、スポーツ科学、
医用システム、設計工学・機械機能要素・トライボロジー

公立小松大学
学
学

︱

学

学
学

学
学

学

学
学

学
学

学
学

学

生 産システム科 学 科

大学大学

大学

生 産 シス テ ム 科 学 部

ものを 作って試 して 測って 壊 す学

Hiroyuki Kagawa︱

機 械 工 学・雪 氷

シーズ・地域連携テーマ例

スポーツ工学、極地工学、
雪氷、
医療器具、
林業機械など一見関連無さそうなことに挑む
専門領域は特に定めず、機械工学や電気電子工学に関する「ものづくり全3.

般」を研究対象にしている。問題が生じると、それを評価する方法を考案し、野外や工場などでフィールドデータを収集しながら、実験あるいは解析に

論文

より解決方法を探っていく。研究対象に合わせて力センサなどを独自に設計し、自作により測定装置を開発することが多い。近年はスポーツ工学に関するテーマが中心で、スキー、雪の機械的特性（摩擦や硬度など）、野球バットやホッケースティックなどの打撃用具について研究している。その応用として、極地工学のテーマについても研究しており、橇や雪上車を使った南極物資輸送に関する問題に取り組んでいる。さらに、林業機械や木材加工に興味を持ち、新たな研究テーマ設定を行っているところである。

学

Vol.83 NO.846 1-12 2017
Fluorescence intensity and bright spot analyses using
a confocalmicroscope for photodynamicdiagnosisof brain tumors, T. Yoneyama, T. Watanabe, H.
Kagawa, Y. Hayashi, M. Nakada, Photodiagnosis andPhotodynamic Therapy, Vol.17, 13-21, 2016

Vol.11 No.95 95-101 2014

研究手法として、現場で実際に稼動している装置やシステムにセンサを取書籍等出版物学

2007 4

り付け、作用力や温度などを実験的に測定し、データ分析を行う。例えば、雪上車の牽引力や橇の荷台の振動などを実地で測定することもある。CAE などを活用し、解析モデルを構築して数値シミュレーションなどを行う。構造
信頼性工学の手法を使って、材料工学的にあるいは統計学的に破壊強度や寿松学

1999 4

講演・口頭発表等

3 CiRfSE

命予測などを行う。
さらに、装置や用具だけではなく、スポーツ選手や作業者

大学 2017 1も測定対象で、その動作解析、運動生理学的な評
価なども行う。
「浅くても広く」と「失敗しても、ま立2016 1
競争的資金等の研究課題
学

ずはやってみる」を研究

C
2016-2018

方針にしている。

学

A

2014-2017
社会貢献活動公学

2015-2017
2012
公

学

2004-2007

1.
2.

4.

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

まずは身近にあるものや自作装置で測ってみる

1 3

生 産 シス テ ム 科 学 部

ソフト材料，高分子，表面，界面，トライボロジー，摩擦，潤滑，接着，皮膜，化学センサー，マイクロ流路分析，電池
大学大学

生 産システム科 学 科︱学Motohiro Kasuya大学
公立小松大学
公立小松大学

学

学
学

学

学
学
学

学

学

学

学

学

学

学

学

学

︱

材 料 工 学・界 面 科 学

シーズ・地域連携テーマ例

観測に基づいた材料・デバイス界面の理解と設計
近年のナノサイエンス・ナノテクノロジーの進展に伴って、材料の微細化・高機能化が進んでおり、これに伴って界面科学・工学の重要性が増している。
材料と材料、あるいは材料と液体が触れる界面において、材料はバルク状態とは異なる構造・特性を示すことが知られている。特に力学特性（摩擦・潤滑、接着、粘性、弾性等）や化学特性（変性、劣化、反応等）のダイナミックな特性
は、材料の製造方法や機能の向上・制御のために重要である一方、これらの埋もれた界面における評価法は限られており、機構解明のための新規な観測・評価手法が求められている。

分光と精密力学測定を組み合わせた界面評価法の開発と材料・デバイス設計への応用
分光測定と精密力学測定を基にした新規界面評価手法の開発、それを用いFacul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

1 4

た界面特性評価を行い、さらに実用材料の界面評価（電池・センサー電極、摩擦材料等）へ応用し、その改善・設計指針に結び付けていくことをメインテー
マとして研究活動を行ってきた（図 1）。
例えば、氷の摩擦を評価するために−20 ℃まで測定可能な低温用表面力・共振ずり装置を、世界で初めて開発した。これを氷の摩擦評価に適用し、氷の論文

Nano-confined Electrochemical Reaction Studied
by Electrochemical Surface Forces Apparatus. M.
Kasuya, D. Kubota, S. Fujii K. Kurihara, Faraday
Discussions, 2022, 233, 206-221.
Facile and rapid detection of SARS-CoV-2 antibody
ased on a noncompetiti e uorescence polari ation
immunoassay in human serum samples. K.
Nishiyama, K. Takahashi, M. Fukuyama, M. Kasuya,
A. Imai, T. Usukura, N. Maishi, M. Maeki, A. Ishida, H.
Tani, K. Hida, K. Shigemura, A. Hibara, M. Tokeshi,
Biosens. Bioelectron. 2021, 190, 113414.
Evaluation of Interfacial pH Using Surface Forces
Apparatus Fluorescence Spectroscopy. M. Kasuya, Y.
Sano, M. Kawashima K. Kurihara, Langmuir, 2021, 37,
5073-5080.
Ice-rubber friction: interplay between viscoelasticity
of rubber and ice premelting layer. F. Lecadre,
M. Kasuya, S. Hemette, A. Harano, Y. Kanno, K.
Kurihara, Soft Matter, 2020, 16, 8677.

表面層の粘性が速度や温度でどのように変化するかを初めて定量的に明らかにした。さらに本装置をタイヤや靴のグリップの制御に重要なゴム−氷表面間の摩擦評価にも適用し、界面の粘弾性がせん断挙動に与える影響を明らかにしている。

学

学

52 1

2021

21-24.

学 87 Winter 334-337 2019
Low-Temperature Surface Force Apparatus to
Determine Interactions between Ice and Silica
Surface, F. Lecadre, M. Kasuya, A. Harano, Y. Kanno,
K. Kurihara, Langmuir 2018, 34, 11311-11315. (ACS
Editor s Choice 2018/9/14)
競争的資金等の研究課題
学B

in-situ 3D
2023-2025

学

in-situ

2022-2023
A-STEP

小JST

2020-2021
学

C
-

pH

学

学

2015-20161

2017-2019

工作機械、ロボットアーム、振動抑制

学

学

学

学

学

︱

学
学

学

生 産システム科 学 科

大学大学
公立小松大学生 産 シス テ ム 科 学 部

作 業 者 と 工 場 に や さ しい
産 業 機 械を開 発する学

Yusuke Ueno︱

近年、スマートフォンやタブレットなどの身の回りの製品の小形化が進ん

論文

Damping effect by contacting a piezoelectric element on an
object in perpendicular direction of vibration, Yusuke Ueno,
Hiroshi Tachiya, Journal of Advanced Mechanical Design,
Systems, and Manufacturing, Vol. 13, No. 4 (2019), pp. 1-14
Suppressing residual vibration caused in objects carriedby robots using a heuristic algorithm, Precision Engineering,
Yusuke Ueno, Hiroshi Tachiya, Vol.80 (2023), pp. 1-9

でおり、小形な機械部品の製造が重要視されています。これらの部品の製造には、大形な工作機械やロボットアームが使用されていますが、製造部品の寸法に対して過大形状であることが多く、製造ラインのサイズや維持コストの増大が問題となっています。そこで、製造ラインを省スペース化、省エネル
ギ化し、機械の再配置性の向上や維持コストの低減を実現できる小形工作機

講演・口頭発表等

械の開発およびその知能化に取り組んでいます。また、消費エネルギ削減や学

残留振動抑制を目的としたロボットアームの動作最適化にも取り組んでい54

立ます。これらを組み合わせることで、多品種変量生産に対応できるフレキシ
学

立

学

2023

じやすくなり、鋼材などの硬い材料の高精度な加工が難しくなる。従来では、作業者が加工面を観察、評価して数値解析などを用いながら切削条件を繰り返し調整していた。
しかし、切削に関する知識や経験、工作機械の諸元が必須となり、迅速かつ適切な切削条件の決定は容易ではない。そこで、本研究では、工作機械に生じる機体変形や機体振動などの測定量を直接、評価し、発見的手法を用いて切削条件を容易に最適化する手法を提案している（図 1）。発見的手法は、設定した評価値が最良となる複数の変数の最適な組み合わせの値を探索するアルゴリズムであり、比較的短時間で最適解と同等の解を得る
ことができる。提案手法では、機体の経年劣化の考慮や稼働中の最適化が可能になる。同手法により、最適化された切削条件では、標準的な条件に比べて
1

さらに、同手法をロボットアームの軌道最適化に適用することで、構築が難しいロボットの動力学モデルを使用せず、消費エネルギや残留振動を低減できる軌道の生成方法を提案している。提案手法により、ロボット自身が加減速を調整し、残留振動が抑制す
る軌道を発見し、実際の位置決め時 間 を 98% 低 減
できること示している（図 3）。

2.

3.

2020
2
2023
DX

学

工作機械はその小形化にともない、剛性が低下するため、びびり振動が生

2020

学

小

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

機械本体の変形や振動などの計測情報を利用して機械自らが動作条件を最適化

20172020 in Kanazawa 2020立

ブルなコンパクトファクトリーの実現を目指しています。

小形工作機械に生じる加速度を 59% 低減できることを示している（図 2）。

ロボット 工 学・工 作 機 械

産業機械の小形化・知能化によるコンパクトファクトリ―の開発

シーズ・地域連携テーマ例
小1 5

生 産システム科 学 科

分 布 系 形 状 最 適 設 計 手 法の開 発

生 産 シス テ ム 科 学 部︱

学

Jin-Xing Shi
設計工学、CAE、計算力学

大学大学
大学
大学
公立小松大学
公立小松大学
公立小松大学

学
学
学
学

学

学
学
学

学
学

学

︱

固 体 力 学・

シーズ・地域連携テーマ例
学

構造物の究極的な力学表現を追求することには
形状最適設計を行うべき
自動車・機械装置などの部品設計において、諸力学特性（剛性、振動、座屈など）を満たしつつ経済性の優れた設計を効率的に行うための形状最適設計技

受賞
学

術が求められている。形状最適設計では、コンピュータ支援設計（CAD）ベー

学

E
A
C

ス手法やベーシスベクトル法などの数理計画法に基づくベクトル空間の離学

散系形状最適設計手法と理論的に導出した形状感度を利用して変分法に基づく分布系形状最適設計手法の二つがある。後者は前者により、形状の滑ら学

2022 92017 32013 4

学論文

かさの保持、パラメータ非依存性、大規模設計変数の感度計算が効率的、といった有益な特徴を有する。ナノ構造・複合構造などの構造体の究極的な力学

学表現を追求するための分布系形状最適設計手法の研究開発を行っている。

ナノ構造・複合構造の形状最適設計に関する研究
Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

1 6

89 922 2023

学
88, 914, 2022
Free-form optimization of heteromorphic coresin sandwich structures to enhance their thermal
buckling behavior, Jin-Xing Shi, et al., Structural andMultidisciplinary Optimization, 64, 1925-1937, 2021

ナノ構造において、構造材料中最も強靭な材料と言われるグラフェンシー
トのナノ電子機械システムへの応用を目的に、マルチスケール力学手法、有限要素法、勾配法、Phase-Field-Crystal 手法、及び分子動力学法を連続的に組み合わせた形状・構造最適設計手法を開発し、格子欠陥の導入によりグラ
フェンシートの 3 次元曲面形状創生を可能にした（図 1）。
複合構造において、象嵌構造、サンドイッチ構造（図 2）のような異種材料複合構造体を対象に、構造設計における重要なファクターである剛性問題、熱変位制御問題、振動問
題、及び周波数応答問題に対する分布系形状最適設計手法を開発する。

学

87, 903, 2021
Review on carbon nanomaterials-based nano-mass
and nano-force sensors by theoretical analysis
of vibration behavior, Jin-Xing Shi, Xiao-Wen Lei,
Toshiaki Natsuki, Sensors, 21, 1907, 2021
CFRP
学

86 891 2020
Non-parametric shape design optimization ofelastic-plastic shear panel dampers under cyclicloading, Jin-Xing Shi, Syo Kozono, et al., Engineering
Structures, 189, 48-61, 2019

書籍等出版物学

立2023

競争的資金等の研究課題
公

学

2023

2024
学

(2021-2023
学

1.
2.

学

)
2015-2016

学

切削加工学、研削加工学、
加工計測、
PVDコーティング、
レーザ加工

大学大学
大学

学

大学 学
大学 学
大学 学
大学 学
大学
大学
公立小松大学
学
公

学
学
学

学

学
学
学
学

︱

生 産システム科 学 科

大大

生 産 シス テ ム 科 学 部

加 工 技 術 は もの づ く りの 基 本

学

Akira Hosokawa

学

学
学

学

公

︱

学

各種材料の精密加工技術および加工現象を観測するための計測技術の開発

生 産 工 学・精 密 加 工 学・加 工 計 測

シーズ・地域連携テーマ例

CFRP

レーザ加工のような熱的加工はもとより、切削加工や研削加工などの機械的除去加工、塑性加工および付加製造（Additive Manufacturing）においても、加工領域の温度上昇は加工メカニズムを大きく左右し、最終的には工作物の加工精度、加工面品位および工具寿命など加工性能の良否等になって現れる。したがって、加工領域の温度を正確に測定し、加工状態を監視・制御することは極めて重要なキーテクノロジであることから、光ファイバと光電変換素子を組み合わせた種々の赤外線輻射温度計を考案・製作し、種々の加工温度の計測に適用している。この温度計は酸化などによって変化する測定
対象物の輻射率が測定感度に影響しない；光ファイバを用いるため微小領域の温度が測定できる；応答速度が µs オーダと極めて速い；温度測定範囲が広い；などの特長を持っており、難削材の高能率切削加工、研削加工の高度化、レーザ加工の最適化に欠かせない技術となっている。

難削材とは高温強度が高い、熱伝導率が小さい、化学的に活性で工具に凝着しやすいなどの性質によって文字通り “ 削り難い材料 ” であり、その最も大きな要因は切削温度の上昇にある。このような材料の切削加工に対し、（1）オイ
ルミストを用いた高速エンドミ加工、（2）回転工具を用いた駆動型ロータリ旋
削加工、（3）高圧の水溶性切削油を刃先に供給する高圧クーラント切削加工、（4）コーティング工具の密着強度の強化を目的としたドラッグフィニッシュバ

学

1985 2
公2012 3

公

学

学

論文

Turning characteristics of titanium alloy Ti-6Al-4V with highpressure cutting uid A oso awa
osugi T eda
CIRP Annals, Vol. 71, Issue 1, (May 2022), pp. 81-84.
Study on the relationship between material removal rate and tool
flank temperature in orthogonal turn-milling, K. Shimanuki, A.
Hosokawa, T. Koyano, T. Furumoto, Y. Hashimoto, J. Adv. Mech.
Des. Syst. Manuf., Vol. 15, Issue 4, (Jan. 2021), JAMDSM0043.
Milling characteristics of VN/AlCrN-multilayer PVD coated tools
with lubricity and heat resistance, A. Hosokawa, R. Saito, T.
Ueda, CIRP Annals, Vol. 69, Issue 1, (Apr. 2020), pp. 49-52.
Studies on Eco-friendly Grinding with Extremely Small
Amount of oolant Applica ility of contact type e i leblush nozzle, A. Hosokawa, R. Shimizu, T. Kiwata,
T. Koyano, T. Furumoto, Y. Hashimoto, Int. J. Autom.
Technol., Vol.13, No. 5, (Sep. 2019), pp. 648-656.
講演・口頭発表等

Turning of Difficult-to-machine Materials with High
Pressure Coolant –Effect of coolant jets supply
method on cutting characteristics of Ti-6Al-4V alloy–, A. Hosokawa, K. Kuwabara, K. Kosugi, et al, Proc.
18th Int. Conf. Prec. Eng., (Nov. 2020), pp. 399-400.

レル研磨による 3D 表面創成などを提案している。一方、研削加工の高度化については（1）画像解析による砥石作業面の評価や研削音による砥石作業面性2020 2状のインプロセス識別、（2）砥石表面にレーザを照射して砥粒や結合剤を除去するレーザコンディショニング、（3）研削液の膜（クーラントベルト）を砥石表

競争的資金等の研究課題

面に形成するフレキシブルブラシクーラントノズルの開発などを行っている。

学

B

2018-2020

B

2012-2014

学

学

2010-2011
社会貢献活動
公
公

学
学
学
学

2020 4 -2021 3
2020 4 -2022 3
2017 4 -2022 3
2020 4 -2022 3

学

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

難削材の高精度・高能率切削加工技術の開発と研削加工の高度化に関する研究

受賞

1 7

金 属 製 品・部 品の形 状と特 性を制 御する

生 産 シス テ ム 科 学 部

材料工学、金属材料、マテリアルプロセッシング

大学大学
大学

生 産システム科 学 科︱

学Hyung-Won Park学

学

公立小松大学
公立小松大学

学
学

学

学
学
学

学

学

学

学

学

︱

金 属 材 料・加 工

シーズ・地域連携テーマ例

マテリアルプロセッシングを通して、金属材料の潜めた特性を引き出す !
金属材料の諸特性（機械・化学・電気・磁気的特性）は、添加された元素をベースとして鋳造・塑性加工・切削加工・熱処理などのプロセスを経て形成さ受賞

2023 3れる金属組織により決められる。本研究室では、合金設計・成形工程・熱処理などのマテリアルプロセッシングにより金属製品の形状と特性を制御する研究に取り組んでいる。

研究ー1） 1 パス大ひずみ加工熱処理による高強度超微細粒純チタンの創製
2） 冶金現象を考慮した高速切削プロセスの開発
3） 動的冶金現象を活用した高強度アルミ合金の連続製造プロセスの開発
研究1） 1 パス大圧下制御圧延による鉄鋼材料における高強度・高延性を有するバ
Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

1 8

イモーダル組織
（サブマイクロンとマイクロン粒の混合組織）
の創製
（図 1）
2） 航空機用のガスタービンディスクの実用化の基礎研究として、加工熱処学(2019 1 )論文

Hyung-Won Park et al., Formation mechanism of
ultraﬁne grains at machined surface of
car onsteel under high-speed turning process Journal of
Manufacturing Processes, 113 (2024) 171–182.
yung on Par et al ormation of ultraﬁne grain andmechanical properties in commercial pure titanium
subjected to heavy-reduction thermomechanicaltransus temperature, Materials
processing around
Science and Engineering A 873 (2023) 145032
Hyung-Won Park et al., Flow curve of superalloy 718
precipitation, ISIJ
under hot forming in a region ofInternational 63(2) (2023) 354–365.
講演・口頭発表等

理シミュレータによる Ni 基耐熱合金の荷重変位曲線取得と荷重に及ぼす冶金現象のモデリング743） 高速旋削によるS45Cにおける切削表面の超微細粒の形成メカニズム（図 2）2023 11大Lee Yun-Soo
7000
2023

学

大

173

2023 9S45C
2023
2023 6
競争的資金等の研究課題
公1. 大2022.10-2025.3
1

大学

C 2022.4-2025.3
公2023.4-2024.3
社会貢献活動公立小松大学2023 10
学

2.

S45C

大学
公立小松大学学

学

公2023 5MEX
2023 2023 5

スマート型立体駐車場、教育とデジタル教材

学

公立小松大学
公立小松大学大学大学
公立小松大学
学

学

︱

学

学

学
学
学

学

学
学
学

学

学

︱

より現場に近い立場で課題解決という観点から、
新しい物造り技術の創造

受賞の現場の要求に対して、今の自分に足りないものを補うべく新しい分野の研究に

論文

学“現場配属” それでいいのか？から始まった 24 年間のメーカー勤務を経て、現代から」と思い、希望し専任してきました。
今はそれらの経験に合わせ、新しい分野への挑戦が必要であると感じています。
特に昨今、
IT 技術の発展に伴い多くの事、物のあり方が著しく変化しています。日本の企業や個人もこの変化を捉え、活用できる技術を確立しなければならないと考えます。その橋渡し的な研究として、現場育ちの経験を活かして、工場の生産現場や建設現場、
農林業現場などの各分野とAIや IOT、
DX を繋げてより現場に近い立場で課題解決という観点から、新しい物造り技術の発展へと寄与したいと考えます。また、これらの現場で共通して言えるの
は、
高齢化、
人手不足、
生活環境の変化などによる後継者の育成に課題を持っています。
それらの課題に対しても大学教育という現場における、教える技術や習得する技術の構築を目指し、広く社会へも発信していけるよう取り組んでいます。

過去においては高分子材料の研究から始まり、プラスチックスと金属とを組み合わせた製品の製造、開発を経て実績を積んできました。
これらの経験と最先端の技術をつなぎ合わせるべく、自身としては初めてとなる新分野の研究に着手しています。
自動車の自動運転技術が進歩する中において、駐車場に関する新たな技術もSimulation of auto valet parking using automatic pallets,
S.Funase, T.Moriuchi, H.Kimura, H.Nambo, Studies inScience and Technology, Vol.12, No.1, pp.53-66.
ow to mo e automatic pallets to impro e the time efﬁciencyof exiting in auto valet parking, S.Funase, H.Kimura, H.Nambo,
Sensors and Materials, Vol.35, No.7, pp.2229-2239.
A Proposal of parking location determination to realize
high time efficient exit operations in automated valet
parking using automatic pallets, S.Funase, T.Shimauchi,
H.Kimura, H.Nambo, International Journal of Engineering& Technical Research, Vol.12, Issue 2, pp.1-8.
A proposal of automated valet parking system using
automatic pallet, S.Funase, T.Shimauchi, H.Kimura, H.Nambo,
Studies in Science and Technology, Vol.11, No.2, pp.147-150.
Proposal of a multi-story car park with cell pallets to maximize
space utilization efficiency in confined area, S.Funase,
T.Shimauchi, H.Kimura, H.Nambo, International Journal ofEngineering & Technical Research, Vol.12, Issue 1, pp.1-5.
Automatic production system without prior user
programming: Sequencing problem and Navigation
during traffic congestion S.Funase,T.Shimauchi,H.
Kimura,Studies in Science and Technology Vol.10,
No.2, pp.201-206. 2021.12

注目されています。
その一つに自動運転による駐車についても研究が行われています。しかし、そこには自動運転化への課題だけではなく、駐車場自体が抱える課題があります。駐車場を設置する土地問題、事故、盗難、場内での渋滞、待ち時間などがあります。そこで我々はこれらの課題を解決すべく新たな提案を研究テーマとしています。これまでに、出庫時間効率を重視した駐車場の構造を提案し、それに関する入出庫のアルゴリズムを構築してきました。出入り口にそれぞれエレベータを設けて、エレベータを根とする木構造となるフロアーを持つ立体駐車場であり、制御システムに使用する関数を定義しました
（図 1）
。
また、
駐車場では自動パレットを用いた移動のアルゴリズムを提案し、出庫効率が良いことを確認する為のシミュ
レーション実験を行い検証してきました。 今進めている研究は、土地問題に対し

立

1.

て、3 次元空間を最大限活用した駐車台数効率の良い立体駐車場の新たな構造を提案し、場内移動の制御システムの構築を行います。提案する駐車場は機械式立体駐車場であり、前後、左右の移動を各階毎に制限している点が特徴です。
しかし、どの様に効率的に移動させるかについては特徴的な移動方法であるが故に容易ではありません。
そこで、これからの研究課題の主として制御システムを構築し、シミュレーションにより検証し、更にモデルを作成しながら検証を進め、実用化を目指します。 また教育の分野では、各企業でも取り組みがなされている DX を教育現場においても活用し、より良い効果が得られるよう取り組んでいます。
（図2）
。

2. VR

3D

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

スマート型立体駐車場支援システムに関する研究

1994

ものづくり 技 術・教 育 工 学

シーズ・地域連携テーマ例

着手しています。当時の現場配属は、「先ずは、現場でこの会社の技術を知ること

生 産システム科 学 科

大学大学

生 産 シス テ ム 科 学 部

現 場 を 変 え たい学

Shinichi Funase

1 9

生 産 シス テ ム 科 学 部
生 産システム科 学 科︱

学Masatoshi Hikizu
機械力学・制御、知能機械学・機械システム

大学 学
大学
大学
公立小松大学
学

学

学
学
学

学
学

学

学
学

学

学

︱

メカ トロニクス

シーズ・地域連携テーマ例

3ロボットの運動制御からパワーアシストへ
アクチュエータの制御を基本としたメカトロニクス機器の開発およびそれらの制御に取り組んでいる。特にメカトロニクスの代表的な存在であるロボットが将来的に家庭環境に入ってくることを考え、3 次元計測を用いることでロボとのハンドリング技術のより高機能化を目指している。
また、メカトロニクス技術を応用することで重量物を扱う作業者の補助となるパワーアシスト装置の開発を行っている。特に重量物を扱う作業者において負傷しやすい腰部のアシストに着目し、作業者の作業姿勢を考慮に入れたアシスト装置の開発している。この装置によって、より安全な作業環境を提供できるように取り組んでいる。

ロボットハンドリングの高機能化と作業姿勢を考慮したパワーアシスト装置の開発
Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

2 0

ピック＆プレース作業はロボットにおける代表的な作業の一つであるが、雑多に物が置かれている家庭環境等では、把持対象物を個々に認識し、把持することは難しい場合が多い。そのため、3 次元計測とモデルマッチング法を用いることで、個々の把持対象物の認識精度を上げ、干渉問題を考慮した動作計画を行うことで成功率を上げている。
（図 1，2）
また、重量物の持ち上げ作業を対象として、作業時の姿勢（背骨の S 字カーブ）を保つような姿勢アシスト機構を組み込んだ腰部パワーアシスト装置の開発を行っている。
（図 3）作業時の姿勢を保つことで、作業者自体に重量物の負荷の一部を負担なく支えてもらい、その分だけパワーアシスト機構の小型

論文

Localization System for Indoor Mobile Robot Using
Re ecti e ar er in Largeuare hapee iKawai, M. Hikizu, International Journal of Automation
Technology, Vol.15, No.2
Development of assistive robotic arm for power line
maintenance, Precision Engineering, H. Seki, S.
Nakayama, K. Umenisi, T. Tsuji, M. Hikizu, Y. Makino,
A. Kakiuchi, Y. Kanda, Vol.67, pp69-76, 2021.1,
DOI:10.1016/j.precisioneng.2020.09.006
Smart Hydraulic System for Robot Arm, T. Hayashi,
H. Seki, T. Tsuji, M. Hikizu, Proceedings of 17th
International Conference on Precision Engineering,2018.11, Best Paper Award
Effects and Application of Current Feedback in
Servo System with Current Limiter, M. Hikizu, H. Seki,and Y. Kamiya, International Journal of Automation
Technology, Vo.11, No.1, pp.104-111, 2017.1. doi:
10.20965/ijat.2017.p0104
講演・口頭発表等
立

37
学 学
2019
Smart Hydraulic System for Robot Arm, T. Hayashi,
H. Seki, T. Tsuji, M. Hikizu, Proceedings of 17th
International Conference on Precision Engineering,
2018, Best Paper Award
競争的資金等の研究課題

軽量化を図っている。

学

2012 4 -2015

3
学

A

1.

2.

3.

2002 42005 3

慣性センサ, 運動力学解析，センサ・フュージョン，姿勢推定

学

学

学
学

学

学

学

学
学

学

学

学

学

︱

機械力学、計測制御、
ロボット工学等の複合技術による3 次元運動解析法の開発・適用
います。組み込まれているセンサについても多種多様であるため、知りたい情報を計測できるセンサが使用されますが、直接的に知ることができない場
合が多いこと、小型であるために十分な性能を得ることができないことが多い。3 次元の力学情報を計測するセンサを用いた解析や複数の計測情報を組み合わせることによって新しい情報を得る、高精度化する手法であるセンサ・学

機 械 力 学・計 測 制 御・ロボティクス・ヒューマンダイナミクス

シーズ・地域連携テーマ例

ウェアラブルデバイスが日常生活において広く使用されるようになって学受賞

2024 32022 112021 11

学
学 SHD
学 SHD

2021 92020 9学
学

学

フュージョンを組み合わせた新しい方法を開発・適用している。

ウェアラブルセンシングによる新しい解析手法の開発とスポーツの運動解析への適用

20 1

1-9 2024

論文

GPS

計測制御分野における状態推定に使用されている「カルマンフィルタ」、機械力学、
ロボット工学分野における「運動学、動力学」等、複数の専門分野で使

学

32 4

4_411-4_420 2023

への適用を行っています。実験や解析については、他機関のスポーツ関連の研究室や研究センター等とも積極的に連携しています。慣性センサを用いて高精度に 3 次元姿勢推定を行うセンサ・フュージョン技術をベースとして、

18 1

1-8 2022

28 2

2_233-2_242 2016

カメラ等の使用が難しいスキー・スノーボードの解析への適用やそれぞれのスポーツ種目に対応した解析法の開発・解析を展開しています。

学

講演・口頭発表等

GNSS IMU

3
学

SHD2023 2023 11 10

学

SHD2023 2023 11 10

競争的資金等の研究課題

学

学

C 2019 4

学C2022 3

学C 2015 4C2018 3

社会貢献活動
GPS

学
学

SHD
学

学

2022
2022
2024

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

用されている技術を融合したセンサ・ フュージョン技術の開発、スポーツ等︱

生 産システム科 学 科

大学大学
学
大学
学
学
大学大学
学
大学
学
大学
大学
大学
学
公立小松大学生 産 シス テ ム 科 学 部

センサ・フュー ジョン︐運 動 力 学 解析 によ る 新 情 報の創 出

学Kiyoshi Hirose

2 1

生 産 シス テ ム 科 学 部
生 産システム科 学 科︱学Shinji Ikeda
電子デバイス・電子機器、電力工学・電力変換・電気機器、
電子・電気材料工学、ナノ材料工学
大学大学
大学
大学大学
公立小松大学

学
学
学

学

学

学

学

学
学

学

学

学

ー・

学

︱

磁気応用工学

シーズ・地域連携テーマ例
小磁性材料は様々な機器のエネルギー変換に用いられている
家庭の電気機器や、工業生産のための産業機器の多くが電気エネルギーを用いている。電気エネルギーで機械を駆動したり、各種部品が要求する電圧

受賞

AEM学

に変換するための電源回路に磁性材料が利用されている。大きくて重い部品を用いれば大きなエネルギーを容易に扱えるが、小さくて軽くても大きなエ
ネルギーを扱うことができれば便利で携帯性にも優れることは当然である。
そこで、小さくても大きなエネルギーを扱うために、高い周波数でも使える磁性材料や、その微細な設計、製作が重要となる。高周波で磁性材料を扱う技
術は、エネルギー変換のみならず、無線通信用部品やノイズ対策にも有用であり、より高周波かつ低損失の応用方法が求められている。

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

2 2

論文

AEM学
28 2 pp.156-162, 2020
Magnetic particle composite materials for magnetic
sensor made by fused deposition method, Shinji Ikeda,
Sotoshi Yamada, Proc. of 2019 13th International
Conference on Sensing Technology (ICST)

AEM学
EMI

150kHz

磁性微粒子材料を用いた磁気部品の開発
磁性微粒子材料は、粒子 1 つ 1 つの素材が持つ磁気特性だけで全体の特性が決まるわけではなく、その形状や粒子間の相互作用によって、全体としての磁気特性が変化する。これを活用することで、磁気特性を制御することが可能となる。
これまで、パワーエレクトロニクス用磁気部品として、磁性微粒子を分散させた複合材料をフェライト部品と組み合わせた部品の提案や、加

2020
1999

学

, 27 3

pp.308-314, 2019学
Vol.43 pp.81-88
2018
Electrical resisti ity and its thermal coefﬁcient of Ti
alloy thin films prepared by two different sputteringsystems, Yutaka Sakurai, Yuya Takeda, Shinji Ikeda
and Yoshinori Sakamoto, physica status solidi (c) 11,.pp.1423-1426, 2014

工分野への応用として、磁性微粒子材料を用いた精密加工用工具の分析などを行ってきた。現在、磁性微粒子複合材料による 3 次元構造磁気回路の製作に取り組んでいる。

1.

GHz

AEM 学
22 2 pp.286-292 2014
Soft Magnetic Materials Application in the RF
Range, M.Yamaguchi, K-H. Kim, S. Ikeda, Journalof Magnetism and Magnetic Materials, vol. 304-2,
pp.208-213, 2006
Micropatterned high permeability films with narrow
bandwidth resonance loss for the band stop filter,
Shinji Ikeda, Tatsuya Nagae, Yutaka Shimada, Ki
Hyeon Kim, and Masahiro Yamaguchi, Journal ofApplied Physics, Vol.99, pp. 08P507-1-2, 2006
講演・口頭発表等
学

2018.6150kHz2017.9
EMI

学

41

学

2017.9学

大2.

2016.9

40

学

学

29

雷、センサー、静電界、電磁界、IoT、雷害対策、EMC

大学
大学 学
大学 学
公立小松大学
大

学
学

学
学

学
学

学

学

︱

学

学
学

大

学

学

生 産システム科 学 科

大学大学

生 産 シス テ ム 科 学 部

自 然の中の〝 電 気 〟を 見 る
センサ ーの開 発

学

Kozo Yamashita︱

電気電子・機械・情報の技術を使い、自然に潜む “ 電気 ” を見る
雷や雷雲の観測を目的とした各種センサーの設計開発と展開、取得デー
タの解析ソフトウェア開発に取り組んでいます。特に電磁界・静電界の計測に関わるセンサーの開発、ネットワーク構築（IoT 化）に注力しています。主
要な専門分野は電気電子工学ですが、機械工学・情報工学等の周辺分野の技

IoT
受賞

WNI
2014 7

大電磁界・静電界計測に基づいた雷・雷雲の活動監視と予測
大気中の電気現象の代表例である雷・雷雲は、誰でも見たことがある一般
的な自然現象です。
しかし、雷雲内で生成される帯電の時間発展や、雲内の帯
電から雷という放電現象に至る物理過程などは、現在も詳細は分かっていまかし、10km 程度の狭い空間スケールで発生し、1 時間程度の短時間に発達・衰退に至る雷雲活動の動態の観測は現在においても容易ではなく、多くの技
術的課題が残されています。
本研究室では、雷雲の充電・放電の詳細観測を目的とし、汎用マイコン等を活用した各種センサーの設計開発に取り組んでいます。現在は、静電気を帯びた雷雲の周辺域における地上静電界の高密度計測を可能とするセンサー群の設計・製造、高密度センサー網構築による実証観測を重点課題としています。
雷雲活動に伴う地上静電界の多点計測、データ統合により、理学面では

大学

2019 5
論文

Yamashita, K., Fujisaka, H., Wang, D. H., Iwasaki,
H., Yamamoto, K., Michimoto, K., and Hayakawa, M.
A new electric ﬁeld mill array with each of themill s rotor controlled precisely by a GPS module:
Equipment and initial results. Earth Planet. Phys., 8(2),1–13. doi: 10.26464/epp2024009
Yamashita K, Fujisaka H, Iwasaki H, Kanno K,
Hayakawa M. A New Electric Field Mill Network to
Estimate Temporal Variation of Simplified Charge
Model in an Isolated Thundercloud. Sensors. 2022;
22(5):1884. https://doi.org/10.3390/s22051884
K. Yamashita, H. Fujisaka, H. Iwasaki, K. Kanno, M.
Hayakawa, Construction of an Electrostatic Sensor
Network to Estimate Total Charge in an IsolatedThundercloud, Proc. of the 35th International
Conference on Lightning Protection, 2021
講演・口頭発表等

2021
大

100

学

4 1 8

落雷の直前発生予測に繋がると考えられる雷雲内に生成される雷雲電荷の大

電荷量・電荷高度の時間変動の導出を、工学面では既存の雷観測網で導出が,難しい個々の落雷の規模推定による落雷被害の詳細把握の実現が期待され競争的資金等の研究課題

学

99

3 1 8

学

ます。

4,9,10,112020 7 2021 7

B2015 42018 3
学2018 42021 3

学

2021 42023 3学41

52023 122024 11

社会貢献活動1acb

2 20208

27

01:40 JST学

2021 4
JEMA
2019 52022 3

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

せん。これらの課題解明は、落雷の発生予測に繋がるものと考えられます。し2019 72

術も積極的に取り入れ、開発センサーによる新しい観測基盤の創出、新しいデータを用いた雷研究の未解明問題へのアプローチを目指しています。

電気電子工学

シーズ・地域連携テーマ例

2 3

生 産システム科 学 科

人 工 知 能 によ る
ココロの理 解 と 産 業への応 用

生 産 シス テ ム 科 学 部︱

学Yusuke Kajiwara
統計科学、認知科学、知覚情報処理、ヒューマンインターフェース・
インタラクション、リハビリテーション科学・福祉工学
大学大学
立
大学
公立小松大学
公立小松大学
学

学

学

学

学

学

学

学
学
学
学
学

学
学

学

学

学

学

︱

人工知能

シーズ・地域連携テーマ例

高齢者の運転技能チェックを支える人工知能

IoT

高齢者の方が運転する際の事故を防ぐために、免許を更新するときには認
知機能検査が必要で、事故を起こした高齢者は「運転技能検査」も受ける必要があります。
そのため、私たちは新しい技術を開発しました。これは、AI がシミュレー
タ上の運転行動から高齢者の運転技能をスクリーニングするものです。この技術に関する特許を取得し、研究成果を論文で発表しました。

AI が生み出すシミュレータ技術
現在は生成 AI を用いたシミュレータの生成を行っています。シミュレー
タは、多種多様なコースを生成し、現実のルールや現象を再現し、運転技能を評価できるシーンを生成する必要があります。これにより、テストの感度低Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

2 4

下を防ぎ、シミュレータ上での運転と実車での運転の差異をなくし、運転技受賞

International Conference of Universal Researchers
SESSION BEST PAPER 2016 9
大学
大学大学
学
2013 3
論文

Effect of Behavioral Precaution on Braking Operation ofElderly Drivers under Cognitive Workloads. Kajiwara, Y,
Murata, E, Sensors 22(7) 5741-5757 2022
Predicting emotion and engagement of worker inorder picking based on behavior and pulse wave
acquired by wearable device,Yusuke Kajiwara,
Toshihiko Shimauchi, Haruhiko Kimura, sensors 19(1)165-187 2019
書籍等出版物AI
学 62 6 390-395 2023

能を測定できます。しかし、これらの要件を満たすシミュレータは専門家しか作れず、開発・導入には高いコストがかかります。

282-289

そこで、私たちは新たな取り組みとして、AI によるシミュレータ自動生成2018 5技術を開発しました。既に多様なコースの生成に成功しており、今後は現実のルールや現象を再現する技術に取り組む予定です。
2017 9
講演・口頭発表等学

20182018 9 27
AI学

大2018 3 26
競争的資金等の研究課題
学C 20172019

学

B 2016-2018
社会貢献活動

2018
大学
.

AI

2018

データサイエンス､CGM､ソーシャルセンシング技術､属性推定､
習慣行動､社会事象､深層学習､知能情報学

学

学

学

︱
学

学

学

学

学

学

生 産システム科 学 科

大学大学
公立小松大学生 産 シス テ ム 科 学 部

価 値ある情 報を
価 値 あ る 形で 提 供

学

Kazuma Sakamoto︱

CGM を用いたソーシャルセンシング技術の活用と実現場を想定した人物識別インターネットから社会の動向やニーズを把握することを目的としたソー
シャルセンシング技術の研究が進められており、社会調査やマーケティング、
データマイニング等の分野で活用されている。最近では、インターネットからユーザの行動をリアルタイムに分析することで、その時々の投稿者の意見や暗黙的な考え、
そして本来のニーズをタイムリーに抽出することも注目されている。
建設現場の労働災害をゼロにするには、効果的な安全管理の徹底が重要である。現在は、ビデオカメラを用いた危険個所への侵入や建機と接触する恐学

論文

Ikeda, R., Sakamoto, K., Ueda, Y.: Breaking News System
of At-Bat Results From Sports Commentary via Speech
Recognition, IEEE Access, 12, 27199-27209, 2024.
Naruo, T., Nishita, Y., Umehara, Y., Yamamoto, Y., Jiang,
W., Nakamura, K., Tanaka, C., Sakamoto, K. and Tanaka,
S.: Development of Technology for Generating Panorama
andVisualization Using Two - viewpoint Images, Journalof Digital Life, 2, 1-7, 2022.

れのある作業者をリアルタイムに識別する方法があるが、類似した作業者が往来する建設の現場への適用は困難である。そこで、画像認識に優れた深層
学習の畳み込みニューラルネットワークが人物識別（人物解析）において注目されている。また、人物認識の知見を基にスポーツ分野に情報処理技術を

データサイエンス・画 像 処 理

シーズ・地域連携テーマ例

松

GAN
学

61 4

241-255 2022.

適用して、戦術分析等の研究を行っている。

マイクロブログからユーザ属性を考慮した
社会事象の抽出と実現場を想定した人物識別

学

75 2

学

F3

I_57-I_68 2019.

学

実世界で生じた事象や動向を自動的かつ、適切に抽出するための方法につ53-72 2022.

大学

マイクロブログから暗黙的に含まれる生活習慣に直結する習慣行動から

32 1

59 10

1866-1879 2018.

いて大きく 3 つの研究をしている。一つ目としては、平時の習慣行動と異な学

る「非習慣行動」を抽出することでユーザの行動を分析する手法、二つ目として、ユーザの属性単位（性別、年代、職業や地域）による習慣行動の違いから社会事象を抽出する手法、三つ目として、ソーシャルセンシングで重要となる
前述の 4 つのユーザ属性を投稿履歴から推定するためのシステムを開発し、センシング精度を高める研究を行っている。

1421-1435 2016.

書籍等出版物

AndroidPython学

学

2015 12022 3

講演・口頭発表等

深層学習を用いた人物識別に関する研究では、顔認証、歩容認証や人物同定等
で従来よりも高精度な成果を得られることが報告されている。しかし、これらの技
術では、類似した作業者が往来する建設現場への適用が困難である。そこで、建設現場の作業者が常に装着する安全ベストやヘルメットに着目し、CNN に基づ
く装着物に模様を付けた人物の識別手法を考案して、建設現場における人物識別（人物解析）に適用するための研究を行っている。また、スポーツに関する研究
では、サッカーを対象としたプレーの分類やバレーボールを対象としたスパイクコースの推定.

57 5等の研究にも取り組んでいる。

Study on Play Type Estimation Using Soccer Game
Video Images, Jiang,W, Yamamoto,Y, Tanaka,C,
Sakamoto,K, Nakaramura,K, Naruo,T, Tanaka,S,
Xiao,Z, Matsuo,R, Aoki,T, The Conference of Digital
Life vol.1, 2023
Study of SEO Strategies for Improving Website Search
Result Ranking, Tanaka,S, Nakamura,K, Teraguchi, T,
Yamamoto,Y, Sakamoto,K, Nakahara,M, Kusumoto,N,
Iwamoto,T, The Conference of Digital Life vol.1, 2023
BERT
85
大
2023
社会貢献活動
大学

学

学

2021
小松

DX
2023 6

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

学2 5生 産システム科 学 科

複 雑 なシステムに 隠 された
単 純 な 数 理 を 探 して

生 産 シス テ ム 科 学 部︱

立学

Tatsuto Murayama

符号化，計算量，磁性体，測度集中，協同現象

学

大学 大学

学

学

大学 大学
公立小松大学

学

学

学

学
学

学
学
学

学
学

学

︱

数理情報学

シーズ・地域連携テーマ例

デジタルな自然としての計算機とネットワーク
人間は、もう計算機に将棋やチェスで勝つことはできません。そして 1 台

受賞
学

だけでも人間の脅威になるこの計算機が多数、地球を覆い尽くしたネット
ワークで相互接続しています。枯渇が心配されている IPv4 アドレスは約 43
億の個体を識別できるので、この地球網に接続される計算機はそろそろ人間の数を超えるはずです。この大きなネットワークの計算能力が社会の基盤として機能し、私たちの生活が大きく変容してしまった事実は、この人工物の集積を拡張された自然環境の一部として再認識する重要性を示唆しています。私はこのような目的意識を持って、自然科学の旗手である物理学の概念と方法を情報科学の分野に応用する研究をしています。

ノイズと遅延がある世界で計算機とネットワークを賢く運用するための研究
Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

2 6

世界はノイズで満ち溢れています。しかも量産できる半導体と光ファイバーを基幹技術としたネットワークでは、単位時間当たりに伝送できる情報量には大きな制限があり、日常的な事象でも瞬時には伝達できません。そこには、ある程度の遅延が存在します。私はこのような状況を数学的に抽象化

論文

Rate Distortion Codes in Sensor Networks: A System-level
Analysis, T. Murayama, P. Davis, Advances in Neural
Information Processing Systems,18, 931-938, 2006
Rate Distortion Function in the Spin Glass State: A Toy
Model, T. Murayama, M. Okada, Advances in Neural
Information Processing Systems, 15, 423-430, 2003
Regular and irregular Gallager-type error-correcting
codes, Y. Kabashima, T. Murayama, D. Saad, R.
Vicente, Advances in Neural Information Processing
Systems, 12, 272-279, 2000
Cryptographical properties of Ising spin systems, Y.
Kabashima, T. Murayama, D. Saad, Physical Review
Letters, 84, 2030-2033, 2000
Typical performance of Gallager-type error-correcting
codes, Y. Kabashima, T. Murayama, D. Saad,
Physical Review Letters, 84, 1355-1358, 2000
書籍等出版物学

確に伝達しても意味がないので、思い切り縮約したものを多数準備したほうがよいでしょう。逆に、ノイズが少ない環境での情報の圧縮は重要ではなく、目の前のネットワークでそのまま送れる回数だけ送信すれば十分です。じつは、このような情報の圧縮過程における操作的な意味での優位性の逆転は、物理学の相転移現象として説明できるようなのです‥。私はこのような学際的な研究のアプローチを、数学的に基礎づけていきたいと思っています。

4

大

3

立

2011

し、どのように情報を加工してから集約・統合すればよいのかを数学的に研究しています。
例えば、ノイズによる汚れの度合いが大きい情報は、あまり正2015

講演・口頭発表等

Expression of interest in participating in theWorkshop, T. Murayama, T. Yamaguchi, W3C Web on
TV Workshop, 2010
Sensor Networks, Rate Distortion Codes, andSpin Glasses, T. Murayama, The Kavli Institute for
Theoretical Physics China, 2008
競争的資金等の研究課題
学

C学

2021-2023
学

2014-2015
学

2012-2014
学

2006-2009
学

学

B

2003-2005
社会貢献活動学

学

2013-20194418347

コミュニケーション・意図・脳波・神経同期・言語・カオス・地域通貨

学

大学

学

学
学

学

学

学

学
学
学

学
学

学

学

学
学

学

︱

生 産システム科 学 科

学
大学
大学 大学
公立小松大学生 産 シス テ ム 科 学 部

コミュニケ ーションと 脳の不 思 議に 述 語 的 統一で 迫 る学

Masayuki Fujiwara︱

認知神経力学的観点による人間のコミュニケーションの
理解と応用
私はこれまでに計測とモデル化の両面から、人間の意図推論・意図理解について、1）人間の記号的・身体動作的コミュニケーションにおける二者同時脳波計測による神経同期解析、
2）
脳波計と他デバイス（動作・視線計測等）を統合した認知計測システムの構築と解析、そして 3）神経場モデルなどによる神経同期シミュレーショ
ン、などを通じて研究を進めてきました。上記に加えて現在は、A）意図推論を対象とした結合脳波フィードバックシステム、B）
デジタル地域通貨を用いたコミュティ
活性化、そして C）オントロジーの利活用についても研究を開始しました。また研究
課題への昇華に至っていませんが、将来的には人間の共創的な仮想パートナーとなりうる認知神経モデルや機械の構築、そしてウェアラブル脳波計による生体デー
タ（脳波など）とAI・機械学習を組み合わせること、などを目論んでいます。
以上の研究遂行を通して、現代社会の生産システムおよび人間と機械のコミュニ
ケーションにまつわる技術の発展や課題解決に対し、研究成果を還元する決意です。

的コミュニケーション）、表情やジェスチャーなどの体の動きを使う場合（身体動作的コミュニケーション）
といった多様なモダリティ（様式）が存在します。
しかし、これらの異なる様式によるコミュニケーションの神経基盤を同一の尺度で扱うことは困難な現状があります。
これに対し、「神経同期」の観点（図 1）を導入することで、異なる様式のコミュニケーションにおける統一的な神経基盤の議論を遡上に上げ、コミュニケーションが随意的なものから不随意的なものへと変化する記号的コミュニケーション課題と、随意行動と不随意行動を切り替える身体的コミュニケーション課題について脳波実験を行いました。これらの実験から得られたコミュニケーション脳活動に関する知見は、記号および運動
意図の解釈、
社会的協調に関わる 3 つの脳領域
（前頭部、
左前頭部、
右頭頂部）
の
関与を示唆しました（結果の一部は図 2 参照）。前掲したコミュニケーションに重要な要素である意図推論や意図理解に焦点を当て、研究を続けています。
S ocial

シータ・
アルファ帯

...

200 mstime:0.63 s

B ody
C o n str a in tss

C o n str a in ts

C o n str a in ts

M olecule...

I ndividual

M ic r o - M a c r o l o o p c h a in1.

time:0.7 s

講演・口頭発表等
学 20222022 9 10An EEG Power Analysis with Hyperscanning EEG-MotionGaze data in Embodied Synchronization: A Pilot Study for
Intentional Switching with Look This Way! Game, Masayuki
Fujiwara, Maria R. V. Sanchez, Satoru Mishima, Takashi
Hashimoto, Hiroaki Wagatsuma, The 8th International
Congress on Cognitive Neurodynamics, 2022 5 7学2019 3 18
Neural Phase Synchrony on Understanding Meanings
of Symbols, Masayuki Fujiwara, Takashi Hashimoto,
Guanhong Li, Jiro Okuda, Takeshi Konno, Kazuyuki
Samejima, Junya Morita, The 39th Annual Meeting of the
Cognitive Science Society, 2017 7 26-29 .
競争的資金等の研究課題

700 ms学

2023 8time:0.62 s

2
-1
1

右頭頂部

time:0.66 s

700 ms

5

1

1.5

s

2

time:0.72 s

2.5

0time:0.67 s

-1
-2

5.5

-3

800 ms
3

3.5

4

学

-2
4.5

5

-3

Two-sided permutation t -tests,
8,000 surrogates, cluster-corrected;* p<0.01, x p<0.05
time:0.68 s

JST
RISTEX 2024 4

社会貢献活動Fixationtime:0.73 stime:0.74 s

立

vs

学

2025 3

前頭部
time:0.61 s

3

4

2.

2022 10 .

Receiving0

time:0.75 s

0.5

学

立

1

700 mstime:0.6 s

3

終期１２試行O r g a n iz a tio n

後頭部

600 ms2

sProposing Discussion Framework and Hypothesis for
Neural Underpinnings of Human Symbolic and Embodied
Communication from Synchronization Viewpoint Masayuki
Fujiwara, Takashi Hashimoto, Journal of Robotics,
etwor ing and Artiﬁcial i e, 9(3), 221-228, 2022 12
Methodological Design for Integration of Human EEG
Data with Behavioral Analyses into Human-Human/
Robot Interactions in a Real-World Context, Maria R. V.
Sanchez, Satoru Mishima, Masayuki Fujiwara, Guangyi
Ai, Mélanie Jouaiti, Yuliia Kobryn, Sébastien Rimbert,
Laurent Bougrain, Patrick Hénaff, Hiroaki Wagatsuma,
ICIC Express Letters, 14(7), 693-701, 2020 7
Changes in Phase Synchronization of EEG During
Development of Symbolic Communication Systems, Masayuki
Fujiwara, Takashi Hashimoto, Guanhong Li, Jiro Okuda,
Takeshi Konno, Kazuyuki Samejima, Junya Morita, Advancesin Cognitive Neurodynamics (VI), 327-333, 2018 6

2

time:0.69 s

C o n str a in ts

N euron

600 ms学

論文

3

time:0.64 s

1

N eural C ircuit
O r g a n iz a tio n

500 msDifference ofGrand-Averaged
Amplitude (t -value) [a.u.]O r g a n iz a tio n

B rain andN erves

ガンマ帯

O r g a n iz a tio n

初期１２試行C o n str a in ts

ガンマ帯

B eh avior
O r g a n iz a tio n

400 ms

300 ms学

2017 3

書籍等出版物

人間のコミュニケーションには、文字やアイコンなどの記号を使う場合（記号

100 ms学
学

2020 42018

学

92025 3 .

2020
2021 2022

学

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

記号的・身体動作的コミュニケーションを対象とした神経同期解析

受賞

知 識 科 学・認 知 神 経 力 学

シーズ・地域連携テーマ例

2 7

生 産システム科 学 科

カ オ ス 理 論 を 光 デ バイ ス 研 究 に
応用

生 産 シス テ ム 科 学 部︱

学Susumu Shinohara
非線形ダイナミクス、カオス、微小共振器、レーザー

立

大学大学
大学
学
大学
学

大学
公立小松大学
学

学

学

学

学

学

学
学

学

学

学

学

︱

物理学

シーズ・地域連携テーマ例

非線形科学
非線形性に起因する多様なダイナミクスを、理論・実験の両面から研究するのが非線形科学です。普遍的な数理的メカニズムに焦点を当てることが多く、分野横断的な性格を持ちます。
カオスは、非線形ダイナミクスの代表例です。決定論的な時間発展ルールに従いながら、確率的現象と見紛うほど乱雑に変化する挙動のことを（決定論的）カオスと言います。カオスの発生は、時間発展ルールが完全分かったとしても、遠い未来の予測は難しいという、予測の原理的困難さをもたらします。また、一見デタラメに見える現象のなかには、決定論で説明できるものがあることを示唆します。
私はこれまで、光デバイスにおけるカオスに着目して研究してきました。

カオス理論の 2 次元微小共振器研究への応用
Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

2 8

半導体レーザー等で用いられる光の共振器は、従来、1 次元的構造でしたが、微細加工技術を用いて、2 次元的な共振器が作製されるようになりました。典型的な形状は、円盤型です。このような 2 次元共振器は、光を強く閉じ込めることが可能なほか、多様な空間パターンのモードを持つことから、新
たな物理現象の発見や、新規光デバイスの実現を目指して研究が行われています。
2 次元共振器では、形状を非対称にすると、一般に、光線軌道がカオス的挙動を示します（図（a））。波動的な共振器モードの強度パターン（図（b））や、実験で観測される光の放射パターン（図（c））には、光線カオスが刻印されています。すなわち、図（b）に示した例では、共振器の左右の端から、上下（± 90度）方向に強い放射が見られますが、その機構は、図（a）に示した光線カオスのダイナミクスによって説明出来ます。

. a 2
log

c

b

論文

Nonlinear laser dynamics of a non-orthogonal chiralpair , M. Matogawa et al., Applied Physics Letters,
Vol.123, 231104 (6 pages), 2023 12 .
Universal single-mode lasing in fully chaotic billiard
lasers , M. You et al., Entropy, Vol.24, 1648 (17 pages),2022 11 .
Self-adjustment of a nonlinear lasing mode to apumped area in a two-dimensional microcavity ,Y. Kawashima, S. Shinohara, S. Sunada, and T.
Harayama, Photonics Research, Vol.5, B47-B53, 201711 .
Single-mode lasing theory of fully-chaotic twodimensional microcavity lasers under continuouswave operation with large pumping power , T.
Harayama, S. Sunada, and S. Shinohara, Photonics
Research, Vol.5, B39-B46, 2017 11 .
Chaotic laser based physical random bit streaming
system with a computer application interface , S.
Shinohara, K. Arai, P. Davis, S. Sunada, and T.
Harayama, Optics Express, Vol.25, 6461-6474, 2017
3 .
Long-path formation in a deformed microdisk laser",
S. Shinohara, T. Fukushima, S. Sunada, T. Harayama,
and K. Arai, Physical Review A, Vol.94, 013831 (7pages), 2016 7 .
Signature of wave chaos in emission spectra of
microcavity lasers , S. Sunada, S. Shinohara, T.
Fukushima and T. Harayama, Physical Review Letters,
Vol.116, 203903 (5 pages), 2016 5 .
講演・口頭発表等

Chaotic laser based physical random bit generation:system implementation and device miniaturization ,S. Shinohara, DGIST Workshop on Asymmetric
Microcavities, 2017 8 .
Compact chaotic laser with a two-dimensional
external cavity for delayed optical feedback , S.
Shinohara, The 4th International Workshop on
Microcavities and Their Applications, 2015 12 .
Sub-mm sized chaotic laser device with a twodimensional external cavity , S. Shinohara,International Workshop on Ray & Wave Mechanics in
2D Microcavity and Related Systems, 2015 7 .

数理物理、量子ウォーク、量子計算、スペクトル散乱理論、
関数解析、場の量子論、作用素論

大学大学

学
大学
大学

学

大学
学
公立小松大学

学

学

大学
大学

大学
学

学

︱

学

量子コンピュータ／量子アルゴリズム
量子コンピュータという言葉を SF 作品などで耳にしたという人も多いのではないか。量子力学の原理で動くコンピュータのことを量子コンピュータというのだが、それとは対照的に、現在使われているほとんどのコンピュー
タは、量子力学を用いない物理原理（＝古典物理学）に基づいているので、古典コンピュータと呼ばれている。普段よく使うパソコンやスマホは当然のご
とく古典コンピュータであるが、スパコン（大規模・高速計算が可能なコン
ピュータ、スーパーコンピュータ）も古典コンピュータである。そうすると、
量子コンピュータなどは、いまだ SF の話ではと思われるかもしれないが、Google、IBM、Intel、Microsoft などの巨大企業が開発競争に加わっており、その一部はネット環境さえあれば、誰でも量子コンピュータでアルゴリズムを走らせることが可能である。

量子コンピュータで実際の計算を行うには、量子力学の原理を利用したア
ルゴリズム（量子アルゴリズム）が必要になるが、その量子アルゴリズムを作るための指導原理のひとつとなるのが量子ウォークという数理モデルである。よくある説明では、酔っ払いの千鳥足に例えられるランダムウォーク

学2017 3

学論文

The Witten index for one-dimensional split-step
quantum walks under the non-Fredholm condition,
Y. Matsuzawa, A. Suzuki, Y. Tanaka, N. Teranishi, K.
Wada, Rev. Math. Phys., 35(06), 2350010, 2023
Dispersive estimates for quantum walks on 1D lattice,
M. Maeda, H. Sasaki, E. Segawa, A. Suzuki, K.
Suzuki, J. Math. Soc. Japan, 74(1), 217-246, 2022
Dynamics of solitons for nonlinear quantum walks, M.
Maeda, H. Sasaki, E. Segawa, A. Suzuki, K. Suzuki, J.
Phys. Commun., 3(7), 075002, 2019
Quantum walks with an anisotropic coin II: scattering
theory, S. Richard, A. Suzuki, R. Tiedra de Aldecoa,
Lett. Math. Phys. 109, 61-88, 2018
Infrared problem for the Nelson model on static
space-times, C. Gérard, F. Hiroshima, A. Panati, A.
Suzuki, Comm. Math. Phys., 308, 543 -566, 2011
The no-binding regime of the Pauli-Fierz model, F.
Hiroshima, H. Spohn, A. Suzuki, J. Math. Phys., 52,
062104, 2011
書籍等出版物大（酔歩）の量子版とされることが多く、いわば量子世界の酔っ払いの数理が量2013 6
大子ウォークなのである。なぜ、量子の世界の酔っ払いが量子アルゴリズムに

2021 9

関係するかということは、ランダムウォークを含むマルコフ連鎖という数大理モデルが、古典コンピュータのさまざまなアルゴリズムに応用されているという事実を踏まえれば想像しやすいかもしれない。すなわち、古典コン
ピュータに対するアルゴリズムでランダムウォークが担っている役割を量子ウォークに押し付けるという発想である。このような量子ウォークの数理の研究をメインに、量子現象や量子シミュレーション、
量子ダイナミクスの研2018
講演・口頭発表等

Spectral scattering theory for quantum walks, Akito
Suzuki, Mathematical and applicable studies on
quantum walks, ICIAM 2023, Aug. 22, 2023
Supersymmetric aspects of quantum walks, Akito
Suzuki, Seminario fismat.: At Pontificia Universidad
Católica de Chile, Sep. 12, 2018
Weak limit theorem for discrete time quantum walks,
Spectral theory and mathematical physics: At
Universite de Lorraine, Metz, May. 2017
競争的資金等の研究課題
学C学

2023-2027
C

2018-2022
BEC

学

B

2014-2017

Facul t y of Pr od u ct io n S ystems E ngi neering an d S cien ces Dep artmen t of P rod uc ti on Sys te ms En g inee rin g and Sc ienc es

量子の世界の酔っ払いの数理―量子ウォーク― が記述する現象やアルゴリズム

受賞

数 理 物 理 ／ 量 子 ウォー ク

シーズ・地域連携テーマ例究を行っている。

︱

生 産システム科 学 科

学生 産 シス テ ム 科 学 部

量 子 ウォー ク ／ 量 子の世 界の酔っ払いの数 理

学

Akito Suzuki

2 9