LABORATORY

言語メディア学研究室は、ＡＩ、特に自然言語処理の研究を行っています。
伊藤先生は音声言語処理の専門家です。AIに人間らしさ、個性を感じさせるために必要な要素の分析、システムへの組み込みなどを研究しています。
ジェプカ先生は知識処理の専門家で、現在重要となっている機械倫理の問題を常識的知識と感情処理の観点から研究しています。
研究室の最終的な研究ゴールは、人間レベルの知恵を使用した人間レベルの対話システムの開発です。安全で自然な会話ができるAIとは何かを、最先端技術を用いて構築したシステムで実験的に探求しています。言語や文系の分野に興味がある学生が集まり、対話タイミング、記憶、暗黙知、ユーモア、隠喩などの難しい課題に挑戦し、トップ国際会議でも発表しています。一方、応用の面では対話型質疑応答システム、倫理判断アルゴリズム、ゲームシナリオの作成支援、家庭における安全な行動をするエージェント、AIによる漫才生成などが挙げられます。

メディア創生学研究室では、実社会にあふれる多様な情報を価値ある知識へとつなげることを目指し、データの収集・解析から理論的な理解に至るまで、多角的な視点から次世代のメディア技術の研究を進めています。深層学習や大規模言語モデルに代表されるAI技術は、現在、社会のさまざまな場面で活用されるようになっています。その一方で、AIが人と調和しながら社会の中で適切に機能するためには、現実世界の複雑な変化や、人間の行動・認知・感覚といった多面的な特徴を的確に捉えることが重要です。本研究室では、既存のデジタルデータを処理・分析するだけでなく、ドローンやロボットを活用した自律的なデータ収集技術、さらには視線や脳活動などの生体情報を計測するセンシング技術の研究にも取り組んでいます。これにより、従来は扱うことが難しかった情報もAIによる解析の対象とし、新たなメディア技術の可能性を切り開くことを目指しています。さらに、利便性の向上だけでなく、AIの振る舞いを数学的・理論的に理解するための研究や、社会実装に不可欠な信頼性・安全性の検証にも力を入れています。このように、理論と実践の両面から研究を進めることで、複雑な実社会の課題に対応できる、確かな基盤を持った知能システムの実現を目指しています。

メディアダイナミクス研究室は、本学副学長およびデータ駆動型融合研究創発拠点長を務める長谷山教授と小川教授の2名を含むスタッフ8名、総勢約50名のメンバーで構成されています。研究室史上、最大規模のメンバーが日々精力的に研究に取り組んでいます。具体的に、人工知能、コンピュータビジョン、マルチメディア信号処理、画像・音楽・映像解析、情報検索/推薦等に関する研究やその実社会応用を活発に推進しています。そして、AI分野のトップ国際会議や著名な学術論文誌へ採択されるなど、競争の激しいAI分野において、世界をリードする最先端研究を推進しています。また、異分野連携も活発に行っており、扱うデータは医用画像、脳活動情報、材料科学データ、社会インフラデータ、地球・惑星画像、スポーツ映像、SNS・Web等、多岐に亘ります。積極的に異分野連携を推進することで、様々な社会問題を解決し、未来の科学技術の発展に貢献することを目指しています。さらに、得られた研究成果を基にして、様々な産学連携の共同研究を実施しています。このように最先端AI技術の構築とその実社会応用を両輪で進める取り組みは、他に類を見ない独自性を誇ります。
是非、研究室HPより詳細をご覧ください。

当研究室では、コンピュータグラフィックス（CG）を中核とした3次元映像メディアの表現と生成、人間の視知覚メカニズムの解明、そしてマルチメディアセキュリティに関する研究を行っている。現在、CG技術は社会の様々な分野で活用されているが、3次元情報の操作や精密な映像生成には膨大な手間と時間がかかるため、誰もが簡単に使いこなすことは難しいのが現状である。こうした課題に対し当研究室では、物理ベースビジュアルシミュレーションやリアルな輝度計算、物理シミュレーションに基づく効果音生成、デジタルファブリケーションなど、3次元空間情報を自由に操作して高品質な表現を簡単に生み出す仕組みを追求している。最大の特徴は、これら最先端のCG理論やシミュレーション技術に、視覚心理・心理物理学のアプローチを融合させ、人間の知覚特性に基づいた新たな計算技術を開発している点にある。さらに、ネットワーク社会に不可欠な情報ハイディング技術やプライバシー保護画像処理など、セキュリティ分野まで網羅している。クリエイティブな映像制作支援から人間の知覚メカニズムの解明、安全なメディア環境の構築に至るまで、「理論と実装の往復」を掲げ、未来を切り拓く実践的な研究を展開している。

無線通信システム、フレーズ音声認識システム、画像処理システムなど、無線・音声・画像システムに関する研究をコアとして、IoT技術とマルチメディア無線情報通信の融合に関する研究開発を推進しています。また、半導体集積回路設計を含むシステムレベル設計をアルゴリズム開発と相補的に進め、ハードウェア・ソフトウェアを含む各種アプリケーションのシステム実装について、より実践的に研究開発しています。

１）デジタルツインと大規模シミュレーションによる電波伝搬推定・高分解能数値モデリングと次世代伝搬特性評価技術の開発

次世代通信システムとして期待されている５Gや６G、IoT、ワイヤレス電力伝送等において、高信頼かつ高品質な通信環境を実現する無線回路設計のためスーパーコンピュータによるシミュレーションを行っています。

２）植込み型医療機器のEMI評価技術・新たな電波利用システムの安全評価技術

ペースメーカー等に代表される植込み型医療機器の電波に関する安全性の研究をしています。現在の電波防護の指針において、その評価の難しさから注意喚起にとどまっている植込み型医療機器の装着者に対する具体的な対策については、今後も継続的な調査・研究が求められています。新たな分野での電波利用システムが登場するスマート社会における安全・安心をささえる技術・研究に取り組んでいます。

３）次世代通信システムに向けたアンテナ開発

新たな無線通信システムの実現には、アンテナの開発が不可欠です．近年の通信容量増大に伴い、広帯域無線通信の需要が高まっており、これに対応する小形・広帯域アンテナの開発に取り組んでいます。また、未利用周波数帯である高マイクロ波帯やミリ波帯における新しい高速無線伝送方式に対応可能な高機能アンテナ技術に関する研究も進めています。

私たちの研究室では、急速に発展する情報社会を支える次世代の光通信技術の研究を行っています。超高速・大容量の光通信システムを実現することを目標としており、そのために必要な光ファイバやフォトニックデバイス、光コンピューティング技術といった分野の研究を進めています。
例えば、現在の技術では、1本の光ファイバの伝送容量は100Tbpsが限界とされていますが、私たちの研究室では、SDM（空間分割多重）伝送技術によってこの限界を突破することを目指しています。具体的には、マルチコアやマルチモードといったSDM技術を駆使して、新しい光ファイバや光デバイスの開発に取り組んでいます。
また、コヒーレント光伝送用の素子開発や、光デバイス設計手法の開発にも力を入れています。これにより、より低消費電力・低遅延な光通信システムの構築を目指しています。
さらに、最近では、情報を遠方に伝送するだけでなく、コンピュータ内部で光による情報伝送を行う光インターコネクト技術や、AI技術に必要な行列演算を光で行う光アクセラレータの研究開発も進めています。これらの技術は、将来の高速コンピューティングやAIの進化において重要な役割を果たすと期待されています。

皆さんの周りでは、目に見えない電波によって大量の情報が運ばれています。そして、皆さん自身も情報の送受信に電波を利用しています。1990年代に爆発的に普及した携帯電話／スマートフォンは、今や社会インフラとして我々の生活に必要不可欠な存在となっています。
また、無線LANを初めとするブロードバンド無線アクセスや、bluetoothなどの近距離無線通信、更にはETCやカーナビ、車々間通信などの高速移動体通信まで、社会の様々な場面で多種多様の無線通信技術が要求されるようになってきました。例えば、MIMOと呼ばれる技術は、使用する電波の周波数帯域幅が一定のままでも、達成できるデータ伝送速度を何倍にもできます。伝搬環境変化に適応的に対応しながら、複数の送受信アンテナ対であるMIMOシステムを用いて、最適送信ビーム形成や、最適受信信号検出処理の研究を行っています。
インテリジェント情報通信研究室は、携帯電話／無線LANなど身近な無線通信技術をより高性能／高効率にするための信号処理手法について研究し、チャレンジングな新技術を提案し続けています。