研究テーマ例
研究テーマを決めるきっかけは、普段の生活の中にあります。
イラストの人物をクリックしてみてください。ちいさな疑問から始まる研究の例をご紹介します。
お父さん、英語の勉強はひとりでやってよ
暗号を解読する
ミステリーが好き
水、エネルギー、空気。未来の地球が心配
きれいな花を見る心と、かた苦しい数学、確率、統計とは正反対ね。
操作の癖を学習して、ミスを未然に防いでくれることは可能なの?
お父さんが、
ダイエットも戦略的にやれって、、
バイクの絵だけは自信がある
パソコンで日記を書くと楽だけど、
まさか勝手に消えたりしないよね?
スマホって安心して
使えるのかな?
光ケーブルって、何色の光を運んでいるんだろう？
e-ラーニング システム
テキストとにらめっこしては、すぐに「ここんとこ教えてくれる？」と聞いてくるお父さんには、e-ラーニングがお勧め。
遠隔地教育や効率的な自習などを支援するe－ラーニング システム。音声や動画などで理解を促進するほか、テストの自動採点や、理解が不十分な部分の指摘など、様々な機能を持つようになりました。
また、ネットワークを通じて各学習者の進捗度を一元管理したり、学習者と指導者をインタラクティブに結んだりと、時間や空間にとらわれない教室を実現します。
暗号
暗号は大切な情報が受取人以外の手に渡っても、内容を理解できないようにします。ミステリーで大活躍のこの暗号ですが、現実の社会でも様々に利用されています。
しかしながら、絶対に解読不可能かつ利便性の高い暗号技術というものは、この世に存在しません。そのため、利便性を保ちつつ、どのように安全性の高い暗号を実現するかが重要になります。この安全性を正しく定義することやそれを満足する方式を設計することはとてもチャレンジングなテーマです。
私たちの研究室では、暗号などのアルゴリズムに関する理論研究を中心とした研究を行なっています。
資源配分システム
蛇口をひねると水がでる。そんな当たり前のことが難しくなる場合があります。たとえば大規模な災害や、旱魃による水不足など、全ての人がふんだんに水を使えない事態が発生した場合、どのような手段で、誰にどれだけ水を提供するのか、様々な要素を考慮して最善の策を決定しなければなりません。あるいは都市の水需要と農業用水の配分など、マクロな視点でも多様で重要な問題があります。
こうしたテーマに、情報技術や数理技術を駆使して取り組み、社会に最適なシステムとは何かを考察します。
数理とコンピュータ
いいえ、そうではありません。花を愛でる心をもつ人は、その心をありのままに表現したいと考えるでしょう。
その表現の方法の主役は、音をともなった言葉や文字による文、音楽、抽象化した絵画であるかもしれません。
でも、実は、数学も心をいつわりなく言い表す言葉のひとつなのです。コンピュータを利用すれば、それは、もっと具体的な言葉となります。
一緒に勉強しましょう。
機械学習
人工知能の研究がスタートしたときには、人の知能としての記憶のメカニズムや推論の仕組みといったことに、まずは取り組まれました。このような分析的アプローチでの成果が明らかになるにつれ、そもそも人としての大きな特徴である「学習能力」が知能を語るうえで欠かせないことが、ますます注目されるようになりました。我々が経験や勘に基づいてといっている部分も、「過去の事象から学んできた」ことに他なりません。
計算機がいろいろな面で人と共存する世の中で、よりよい「協調」や「創発」を目指し、このような「学習機能」を計算機にも実現しようとする研究が進展しつつあります。
オペレーションズリサーチ
たとえばカロリーを抑えながらも、栄養素や満足感とのバランスをとるには、何をどれだけ食べればよいか、そんな問題も線形計画問題とよばれる数学的なモデルで取り扱うことができます。
線形計画問題を合理的に解くことによって、科学的な根拠のある経営戦略を見出すなど、オペレーションズリサーチは、社会の多様な意志決定を数学的なアプローチでサポートする研究です。
３Ｄシミュレーション
目をつぶっても絵が描けるくらいバイクが好きだけど、自分の描いたバイクが実際に走行可能なのかは判らない。そんな君なら設計工学を学んで３次元のシミュレーションをしてみてはどうでしょう。
スピード、回転半径、風圧に対する安定性など目標となるスペックを数値化して、自分で設計したバイクをバーチャルな３次元空間で動かし確認します。
子供の頃のファンタジーを、リアルなデザインに高める喜びがここにあります。
情報システム検証
コンピューターやそれを含む複雑な情報システムが、誤った動作をしたら大変です。日記が消えるだけなら被害は少ないですが、原子力発電所や銀行や病院のコンピュータが壊れたら...考えただけでもぞっとしますね。
情報システムを世の中に出す前に、それが決して誤った動作をしないということを確認することを「情報システム検証」と言います。いわば、お医者さんがコンピューターの健康診断をするようなものです。
そのためには、「誤った動作とは何か」「正しい動作とは何か」ということを正確に定義しなければいけません。そのような理由で数学や論理学を不可欠とする研究テーマです。
情報セキュリティ
スマホのような無線の装置からネットワークを通じて様々な情報をやりとりしてします。その際、重要なことは、正しく相手を認証したり、重要な情報を秘匿して送ったりするような情報セキュリティシステムが確立されていることです。
特に、インターネットなどのオープンな環境を利用した大規模なネットワークでは、万一情報が漏れても被害をうけない安全性の高いシステムを構築しなければなりません。
そのためにネットワーク上でやりとりする情報を暗号化し、電子的に作られた鍵で解読する技術が不可欠なものとなりました。また、個人情報の扱いなど、モラルや法整備の必要性などについての研究も重要です。
フォトニクス
ブロードバンドの主役、光ファイバケーブル。その中を様々な色（波長）の光が、同時に駆け巡ります。波長の異なる光ビームは互いに干渉しないという性質を利用し、大量情報の高速通信を実現しました。
今や情報化社会の発展に欠かせない存在となった光。20世紀が電子工学の時代だとすれば、21世紀はフォトニクス（光電子工学）の時代とも言われます。例えば1フェムト秒（1000兆分の1秒）という想像を絶する時間だけ瞬くパルスレーザ光の応用など、未来の通信は今とは全く違う姿かもしれません。
最先端の情報ネットワーク研究は、とても多彩。広大な領域に好奇心のアンテナを張り巡らせて、いわばハイウエイから細い路地まで、情報の通り道をもっと快適に、もっと便利にする方法が日々研究されています。