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研究室・研究紹介

数理情報講座 (Mathematical Informatics)

文字列情報学研究室

メンバー:竹田 正幸 教授/坂内 英夫 准教授/稲永 俊介 准教授/中島 祐人 助教

キーワード:文字列アルゴリズム、圧縮文字列処理、機械学習、知識発見

写真-情報学-文字列情報学研究室コンピュータ内部では、あらゆる情報が文字の連鎖すなわち文字列として表現されます。そこで、本研究室では、Everything is String (万物は文字列である)を謳い文句に、文字列データの照合・圧縮・検索・学習・発見などの研究を行っています。文字列に潜む数学的性質を究明しそれに基づいてデータ処理の高速化と省メモリ化を図るアプローチにより、既存技術のEvolution (発展) ではなくRevolution (革新) 的な技術の創出を目指します。小手先の技術はすぐに陳腐化してしまいます。目先の応用に囚われず、時代を超えて普遍的な基礎理論を構築することが重要と考えています。

 

情報回路及び信号処理研究室

メンバー:竹内 純一 教授/實松 豊 准教授/川喜田 雅則 助教

キーワード:学習理論、情報理論、通信・ネットワーク理論、非線形システム理論

写真-情報学-竹内研究室コンピュータやデジタル通信のさまざまな問題の数理的なかたちを明らかにすること、それに基づいて普遍的な解決法を導くことが目標です。研究テーマは、学習理論、機械学習、情報理論、情報幾何、通信理論、ネットワーク理論、非線形システム理論などの基礎理論とこれらの応用です。具体的な応用例としては、インターネットにおけるサイバー攻撃検知、超解像、パターン認識、CDMA通信、超高精細AD変換などがあります。こうした研究を通じ、変貌を続ける高度情報化社会の基盤技術を担っていける人材を育成しています。

 

アルゴリズム研究室

メンバー:来嶋 秀治 准教授/山内 由紀子 准教授

キーワード:アルゴリズム理論、分散型システム、確率的システム、組合せ最適化、オペレーションズ・リサーチ

写真-情報学-アルゴリズム研究室複雑な問題も、高性能なコンピュータを使えば簡単に計算できる。と言うわけではありません。私たちの研究室では、問題解決のための計算方法=アルゴリズムについて研究しています。身の回りを見ても、最短路検索、インターネット検索、ソート、スケジューリング、画像処理、コンピューター将棋・囲碁など、アルゴリズムは日常の様々な場面で活躍しています。与えられた計算資源、与えられた時間、与えられた制約の下、いかに"うまく"計算するか?問題の持つ数学構造に着目し、新しい計算方法を考え出す。これがアルゴリズム研究の醍醐味です。

 

Information Technology and Multimedia Security 研究室

メンバー:櫻井 幸一 教授/ヴァルガス ダニロ ヴァスコンセロス 助教

キーワード:電子透かし、バイオメトリクス、暗号技術、マルウェア・ネットワーク解析

写真-情報学-Information Technology and Multimedia Security 研究室本研究室では、皆さんが日常的に既に使用しているコンピュータやインターネット技術を安心して利用可能とする情報化社会構築のための情報基盤技術を研究しています。研究内容の例としては、デジタルデータの不正コピーを防止し、著作権を保護するための電子透かし、銀行ATMなどで使用される指紋や手のひら静脈での生体認証技術の評価や安全性向上、プライバシー保護や暗号解読による安全性評価などを通じた次世代暗号技術の開発、コンピュータウイルスなどの不正プログラムやネットワーク上の攻撃データの解析によるサイバー攻撃の検知・防止技術など多岐に渡る情報セキュリティ研究分野をカバーしています。

 

知能科学講座 (Intelligence Science)

認知科学研究室

メンバー:森 周司 教授/志堂寺 和則 教授/廣瀬 信之 助教

キーワード:心理物理学、音声知覚、聴覚時間分解能、注意と意識、自動車事故防止、ヒューマン・インタフェース、感性

写真-情報学-認知科学研究室認知科学研究室では、ヒトの心の働きを科学的に探究し、その解明を進めるとともに、その成果を工学的に応用する研究を行っています。具体的には、ヒトの情報処理の仕組みを入力情報の物理量とそれから生じる心理量あるいは反応量の関係から解明する心理物理学的手法に基づき、音声カテゴリー知覚、聴覚時間分解能の行動実験と脳機能計測、立体視での到達時間予測、視覚的な注意と意識のメカニズムなどについて検討しています(森、廣瀬)。また、感性科学、実験心理学、社会心理学の手法を用いながら、自動車事故防止、ヒューマン・インタフェース、バーチャル・リアリティ(人工現実感)、食品の見た目の美味しさなどについて検討しています(志堂寺)。

 

データマイニング研究室

メンバー:鈴木 英之進 教授/松川 徹 助教

キーワード:大規模データからの知識発見、機械学習、群ロボット、人工知能

写真-情報学-データマイニング研究室データマイニングや機械学習と呼ばれる、与えられたデータから学習し発見するソフトウェアを研究しています。たとえば病院の各種検査データから、患者さんが肝硬変であるかを予測する方式を考案してその有効性を実験的に示しました。よく使う基本方式は、発見候補を定義し、各候補の有望さの推定式を考案し、見落としなく短時間で出力を求める探索アルゴリズムです。ただしGoogleの検索結果を意外なWebページを見つけるために表示する情報可視化などの例外もあります。文書、時空間、画像、画像系列、ネットワークなどのグラフなどの形式、工学、医学、科学、商業、農業、娯楽などの分野にも取り組んできました。“data mining professor”でググってみてください(できればgoogle.comで、google.co.jpならすべての言語で)。数年前から、アリなどの社会性昆虫にヒントを得た群ロボット研究でそれらの成果を発展させており、実ロボット群の設計や、発見し学習する実ロボット群の製作も行っています。

 

機械学習理論研究室

メンバー:瀧本 英二 教授/畑埜 晃平 准教授(附属図書館)

キーワード:計算学習理論、オンライン意思決定、理論計算機科学

写真-情報学-データマイニング研究室「過去のデータから未来のデータを予測し意志決定を行う」問題は、株式投資、商品の推薦、経路選択、かな漢字変換辞書の更新など、ありとあらゆる分野に現れます。このような問題を総称して、オンライン意思決定問題と呼びます。我々のグループでは、主に機械学習の手法を用いて、さまざまな問題に対する賢い意志決定法の開発を行っています。また、逆に、オンライン意思決定の手法を、機械学習における分類問題に応用する研究も行っています。さらに、オンライン意思決定問題は、将棋などのゲームにおける最善手探索や情報圧縮とも密接に関係があり、我々は、このような新しい分野への応用にも取り組んでいます。

 

自動推論研究室

メンバー:藤田 博 准教授/越村 三幸 助教

キーワード:自動演繹、SATソルバー、並列分散処理、マルチスレッド処理、Web検索

写真-情報学-自動推論研究室一階述語論理と命題論理の証明システムに関する研究を行ってます。最近は、SATソルバーに関する研究・開発に重点を置いています。これは、命題論理の充足可能性を検査するもので、人工知能やオペレーションズリサーチ、コンピュータによる設計など、様々な分野での問題解決に役立つので、世界中で活発に研究開発が進められています。我々も、内外の研究者と連携しながら研究を進めています。マルチコアプロセッサやクラウドを効果的に利用して並列分散処理を行い、推論を高速化する技法の開発も進めています。この他に、Web検索エンジンの結果を個人向けにカスタマイズする研究も行っています。

 

マルチエージェント研究室

メンバー:横尾 真 主幹教授/東藤 大樹 助教

キーワード:マルチエージェントシステム、メカニズムデザイン(制度設計)、電子商取引、オークション、分散制約充足問題

写真-情報学-マルチエージェント研究室本研究室では、複数の知的な主体(エージェント)が存在するシステムであるマルチエージェントシステムに関する研究を進めている。特に、利己的なエージェントが複数存在する場合に必要となる、集団の意思決定を進めるルールの設計に関するメカニズムデザイン(制度設計)に関する研究と、協調的なエージェントが複数存在する場合の行動の調整を行うための分散制約充足に関する研究を中心とする。具体的な研究対象としては人間・エージェント混在系における組合せオークション(電子商取引)や施設配置問題、安定結婚問題(マッチング)、センサネットワーク(不確実な状況下での最適なプランニング)などがある。

 

脳情報科学研究室

メンバー:伊良皆 啓治 教授/片山 喜規 助教

キーワード:脳機能イメージング・計測、ブレインコンピュータインターフェイス、脳科学応用技術、経頭蓋刺激、生体医工学

写真-情報学-脳情報科学研究室ヒトの脳機能の解明を目指した脳機能イメージング・計測、さらに、脳計測・イメージングを様々な分野に応用する研究を展開しています。具体的には、脳波、脳磁図、MRI、近赤外光分光法、経頭蓋磁気刺激等を用いて脳機能ダイナミックスの計測・イメージングによる脳機能の解明や新しい計測技術の開発、また、脳の情報を読み取りコンピュータや機械を制御するブレインコンピューターインターフェイスの開発等の研究を行い、脳科学で得られた知見や技術を医学や福祉、さらには、教育分野への応用をめざしています。

 

自然言語処理研究室

メンバー:冨浦 洋一 教授

キーワード:語意知識獲得、コロケーション、文書情報の組織化、統計的言語モデル

写真-情報学-自然言語処理研究室自然言語処理とは、コンピュータを利用した日本語や英語などの自然言語で書かれた文章の処理です。社会の情報化が進展し大量の情報が氾濫している現在、自然言語処理は必要な情報/重要な情報に効率的にアクセスするための技術として着目されています。高度で正確な処理のためには、語の意味に関する知識が必要です。本研究室では、語は一般に複数の意味を持つという多義性を考慮した語の意味分類、格フレーム、因果関係などの知識を大量の文書集合から統計的な手法で獲得するという研究を行っています。このような語意知識を利用して、文書分類、トピック抽出、文書集合間の関係推定といった文書の内容に基づく組織化にも着手しています。また、英語は実質、情報発信のための共通語となっています。Web上から英語論文を収集し、自動判別された英語の質情報を付加したコーパスを構築しており、これを利用した英作文支援システムや英語教育に利用できる情報の抽出に関する研究も行っています。

 

3次元マルチメディアコンテンツ研究室

メンバー:岡田 義広 教授

キーワード:3次元CG、マルチメディア、HCI、仮想現実感、ネットワークコレボレーション

写真-情報学-3次元マルチメディアコンテンツ研究室静止・動画像データ、3次元形状データ、モーションデータ等を含む3次元マルチメディアコンテンツの基盤技術の研究開発を行っています。検索技術や編集生成技術および可視化技術のほか、3次元CGコンテンツの音声入出力インタフェースやビデオ画像に基づく動作入力インタフェース等の研究開発、力覚が得られるデバイス(Phantom)を用いた仮想現実感応用システムの開発や、インターネット上の3次元CG表現される仮想空間のなかで複数の人が協調して計算機により支援される種々の知的活動が行える環境を即座に容易に創れるためのネットワークコラボレーション技術の研究開発を行っています。また、ゲーム開発環境の研究開発とデジタルTV放送コンテンツの開発技術や開発手法の研究も行っています。

 

データ利用&データ基盤研究室

メンバー:池田 大輔 准教授

キーワード:マイニング、機械学習、バイオインフォマティクス、データベース、情報検索、マルチメディア検索

写真-情報学情報流通基盤研究室私の研究室では、情報を高度に「利用」したり、情報を「生成」する基盤に関する研究を行っています。最近流行のサービスで例えれば、Twitter のようなサービスに必要な機能を検証したり、実際にシステム構築を行ったりするのが「生成」に関する研究で、Twitter でのつぶやきや follower の関係を解析し、有用な知識を抽出するのが「利用」に関する研究です。
研究の方針として理論と応用の両方を重視し、現場のニーズから問題を抽出し、抽象化して理論的に考え、これを実際のシステムへ還元したいと考えています。同様のことを学生さんにも経験してもらい、研究を通して、研究以外のキャリアパスでも活かせる技術、つまり、知的活動に必要な様々な技術を修得してもらいたいと考えています。そのため、テーマ選定の段階も学生さんと議論をしながら進め、知的な決断をする練習から始めます。