○大野由裕，鈴木涼太，佐藤隆幸（首都大学東京）

血液粘度と赤血球凝集度は生体の健康指標として重要なパラメータであり，糖尿病をはじめとする様々な病気との相関性がみられる。また，体外循環治療においては，循環装置の機器故障につながる恐れがあるため，赤血球凝集度と血液粘度を同時にモニタリングすることが重要である。そこで我々は，顕微鏡による光学的観測と画像解析を用いることで，赤血球凝集度と血液粘度の同時推定を検討した。これまでは，赤血球の代替試料としてアクリル粒子を用いて，流体中における複数の画像間の相関値を求めたとき，粒子凝集度のサイズと濃度の上昇に伴って画像相関値が向上する関係性を得ることに成功したが，流体粘度を推定するには至っていない。そこで本論文では，画像解析によって得た粒子の流速ベクトル等の情報を用いて，流体粘度推定法について検討する。次に，代価試料を用いた流体から，粒子凝集度と流体粘度の推定結果と実測結果の比較を行う。

◎波多野篤哉，塚原義皐，佐藤隆幸（首都大学東京）

血液粘度は国内外において関心の高い健康指標の一つである。中でも赤血球の凝集度は血液の粘度を決定する重要な要因となっている。そのため近年，非侵襲的に赤血球凝集度を推定するための試みが行われている。よって体外循環と呼ばれる医療操作に着目し光学的手法によって血液粘度を推定する方法を提案する。先行研究より粒子の存在する厚みのある流れ環境下での画像では観察対象外範囲の粒子の映り込みや位置関係を持たない単体粒子の影響によって引き起こされる相関水準の減少が見られていることが分かっていた。そのため本研究では，その対象外範囲の粒子や凝集度推定に必要のない単体粒子と赤血球凝集体の間に閾値を決定する。閾値を決定することで赤血球凝集体のみに焦点を当てた画像相関値を算出し，その尤度を高めることを目的とする。

○鈴木誠一，長　正敏，菅原一輝，加藤　茂，大倉元宏（成蹊大学），荒川明宏（日本盲人社会福祉施設協会），内原正一（新産業創造研究機構）

A virtual sound catch ball game system was developed for improvement of QOL of blind person. Virtual sound ball was generated by the stereo sound, consisting of ITD, ILD, echo and HRTF information. Success of ball catch was judged by the image of USB camera. Two trial experiments by blind subjects showed that, recognition of distance is important for human localization ability. At the same time, virtual sound game was proved to be a good candidate of active entertainment of blind person.

◎一箭大貴，大岩孝輔，野澤昭雄（青山学院大学）

近年のIT技術の進展による小型化・高性能化された情報通信機器の普及やネット環境の発達に伴い，情報メディアのあり方が大きく変容し，TVの視聴様態も大きく変化してきている。我々はTV映像コンテンツ視聴時に計測した生理心理指標を用いて，TV視聴様態の統計的分析を行い，嗜好性と心臓血管系指標から得られるストレス対処様式を組み合わせることによって新しい視聴様態の分類と推定モデルの作成を行った。しかし，現状の心臓血管系指標の計測には，指先にカフを装着する必要があり，実生活への応用は困難である。本研究では，心臓血管系指標の一つである末梢皮膚温度を遠隔にて計測可能な赤外線サーモグラフィに着目し，顔面皮膚温度分布の変動に基づくストレス対処様式の特徴抽出及び判別を目的とした。深層学習アルゴリズムの1つであるCNNを用い，生理心理指標を教師データとして，顔面皮膚温度分布の変動の機械学習を行った。

◎飯島健太，田中慶太（東京電機大学）

情動とは一時的で急激な感情の動きである。ヒトの情動をアンケートなどにより推定すると，その時のヒトの状態などのバイアスによって，情動を十分に反映できないという問題がある。本研究では，情動刺激画像(IAPS)を用いて情動を視覚的に喚起し，聴覚刺激によって誘発される聴性定常応答(ASSR)を用いて，ヒトの情動を脳活動から定量的に評価することを目的とする。IAPSは情動の種類(情動価)と喚起強さ(覚醒価)を基準に，覚醒価が低く情動価が平均に近いLANV，覚醒価が高く情動価が高いHAHV，覚醒価が高く情動価が低いHALVの3つに分類された。IAPSにより3種類の情動を喚起し，20Hzで周波数変調した聴覚刺激により誘発されたASSRを脳磁図で計測した。情動の分類ごとに20HzASSRの反応強度が変化するか評価した。その結果，覚醒価が高いときに比べて低いときの方が有意に大きな反応を示した。この結果から，20HzASSRは情動の覚醒価が関係していることが示唆される。

◎赤松佑一朗，佐藤隆幸（首都大学東京）

血液粘度測定において，従来法では採血が必要であるため非侵襲な測定方法が求められている。また，血液粘度と赤血球凝集度は強く関連しており，赤血球の凝集状況から血液粘度を推定することが可能である。また，先行研究において超音波を血液試料に照射し得られる反射波のピーク周波数は赤血球の平均凝集径の増大により低下するため，ピーク周波数を血液粘度の指標となることが示されている。人工透析などの体外循環装置が必要な疾患は特に血液粘度の測定ニーズが高いため当研究室では体外循環装置における超音波による血液粘度測定を検討している。しかし，体外循環装置中のポンプでは体内で形成されていた赤血球凝集体がせん断応力等により破壊されてしまうため測定に影響を及ぼすことが懸念される。以上のことから今回の研究では超音波による測定システムを体外循環装置に応用する際，血液ポンプによって引き起こされる凝集体破壊と再凝集について調査した。

◎梶ヶ谷優吾，佐藤隆幸（首都大学東京）

血液粘度は糖尿病などの生活習慣病とのかかわりの強い健康指標として注目が高まっている。また赤血球凝集度は血液粘度と強い相関があることが知られている。赤血球凝集度を調べるのに特定の周波数の超音波を赤血球に当てることでレイリー散乱現象を起こし，超音波反射スペクトルのピーク周波数からピーク周波数の減衰を調べることで，凝集度が推定できることが考えられる。先行研究では20MHz の周波数音源を用いて行ったところ凝集度が大きくなるにつれてピーク周波数の低下がみられた。しかし凝集径が大きくにつれレイリー散乱領域から外れてしまい正確な測定ができていなかったと考えられる。そこで本研究では人体にありえ得る赤血球凝集度のものがすべてレイリー散乱を起こすような超音波音源を用いて赤血球凝集度測定を行い評価した。

◎岩﨑智宏，田中雅博（甲南大学）

アスリートの運動能力を評価するシステムとしてFMS(Functional Movement Systems)がある。これは本来インストラクターなどの専門家によって評価することを想定して作られたものであるが，筆者らはこのFMSを，デプスカメラを用い自動的に評価するシステムの構築を行っている。今回は，このFMSのスクリーンのうちのひとつである「インラインランジ」についての自動評価システムを構築する。このスクリーンでは股・膝・足関節や足部の可動性・安定性や，広背筋や大腿直筋のような多関節筋の柔軟性を評価する。これは0～3点の4段階で評価され，テスト課題中に痛みが生じた場合，0点と評価する。本システムでは，デプスカメラによって，評価に必要な身体の各部位の位置を自動的に取得し，インラインランジの評価方法に従いこれを点数化する。

○大西智也，田中雅博（甲南大学）

脳卒中機能評価法 (SIAS)は脳卒中によって障害された身体機能の状態を簡便な検査で比較的分かりやすい尺度で表す評価方法である。その評価にはリハビリの分野で従来から用いる検査群や独自に開発された運動が含まれる。SIASで行う検査では，検査時の課題の遂行内容に応じて0～5点，もしくは3点の点数を付与する。これまで，我々はSIASに含まれる10項目のテストにおいて，Kinectから関節位置や深度データを取得し，自動的に検査結果を提示するシステムを開発している。ここで得られるスコアは，身体機能が改善することによって変化し，経時的に追跡することで，その人の機能改善の様子を可視化してきた。本研究では，複数の検査を一元化した管理を行い，検査した結果を自動的に追跡できる管理システムの構築を行う。

◎小澤佑介，西村政哉，七井　靖，大岩孝輔，野澤昭雄（青山学院大学）

日常的なバイタルサインモニタリングは，脳血管・心臓血管障害等の主要因となる高血圧症の早期発見や予防に繋がると期待され，その実現には非接触生体計測技術が必要不可欠である。非接触生体計測の例として，可視カメラや赤外線サーモグラフィ装置を用いた脈波や皮膚温度の計測がある。これらの手法は，測定する光の特性から生体の表面の情報を取得するため，外光や外気温などの外乱が重畳することが課題であった。一方で，近赤外光は生体への透過性が高いことが知られており，接触的な血中酸素濃度計測や果物の糖度測定などに応用されている。以上のことから，非接触生体計測において近赤外光を活用することで，生体内部の情報を取得でき，バイタルサインセンシングの精度向上が期待できる。本研究では，近赤外光を生体に照射し，体内外で反射，散乱された光を近赤外カメラで遠隔的に計測することで，非接触バイタルサインセンシングの精度を評価する。

◎中島浩輔，櫛田大輔（鳥取大学）

筋力回復のリハビリテーションや筋力トレーニングにおいて，筋の評価は重要である。一般的には理学療法に基づいたトレーニングが行われているが，実際に筋に与えられた影響について定量的な評価はなされていない。そこで著者らは，筋活動電位（EMG）と筋線維タイプ（遅筋線維，中間筋線維，速筋線維）に着目し，EMGの周波数解析を通して筋疲労の定量化を試みていた。その際，各筋線維タイプの使用割合を算出し，遅筋と速筋の使用割合が交差した時間を，筋疲労の定量的指標として「筋疲労時間」と定義していた。さらに著者らは，負荷帯域ごとの筋疲労時間を指数関数でモデル化することで，筋疲労時間を推定する手法も提案していた。本研究では，誤差を含む指標である「筋疲労時間」に対して提案手法の適切な評価，および，構築したモデルの汎化性能について検討する。

◎西　亜莉沙，玉利陽三，鎌田清孝（鹿児島工業高等専門学校），湯ノ口万友（鹿児島大学）

BMIは，脳からの信号を計測し，それを利用して機器操作を行い，他者とのコミュニケーションや運動，生活の補助などを行おうとするものであり，医療や介護などの場面において実用化が期待されている。その一つに他者とのコミュニケーションや意思伝達を目的とした文字入力型BMIがあり，事象関連電位であるP300を利用したP300Spellerなどが報告されている。このP300 Spellerの問題点として，1文字あたりの入力時間が長いことが挙げられる。また，現在はアルファベット表記が主流となっており，日本語を入力する際にユーザに負担がかかる。本研究では，日本語入力に適した入力時間短縮が可能な仕様を目指す新たなインタフェースを提案し，入力文字の正答率，1文字あたりの入力時間を従来のインタフェースと比較を行った。提案インタフェースの性能を評価した結果提案型の特徴量が従来型と比較して増加する結果となった。

◎安西優貴，塚原彰彦，田中慶太，内川義則（東京電機大学）

確率共鳴現象とは，微小信号にノイズを付加することによって，ある確率のもとで信号の感度が向上する現象である。確率共鳴現象は電子回路で実装することができ，この手法では，確率共鳴回路の並列化によって入出力間の相関係数が向上することが報告されている。確率共鳴回路を機器へ組み込むことができれば，微小信号検出回路としての応用が期待できる。機器への組み込みが期待できる電子回路部品として，FPGAが挙げられる。FPGAは，ハードウェア記述言語によってユーザが任意の回路を構成することができる。このことから，FPGAにおいて確率共鳴回路を構成することができれば，様々な機器へ組み込むことが可能になると考えられる。本研究では，FPGAによって確率共鳴回路を構成し，確率共鳴回路を最大で64個並列化し，検出精度の変化を検討した。その結果，並列化数を増やすことによって相関係数の向上を確認したので報告する。

○塚原彰彦，宮原優太，深山大地，田中慶太，内川義則（東京電機大学）

近年，脳波などによって機械操作を可能にするブレインマシンインターフェース（以下BMI）が注目されている。BMI技術の更なる高度化においては，脳波など計測された生体信号の中から時間的に変動するヒトの内的（意識）状態（情動や意思など）を読み取り，制御対象となる電子機械装置の制御信号にリアルタイムで情報変換するBMI装置の開発が要求されている。そこで本研究では，ヒトの状態を知り，その状態に応じて動作するような人間適応型の電子機械のためのインターフェースとして，再構成可能なLSIであるFPGAに脳波等をリアルタイムにパターン認識する専用プロセッサを構築することを検討している。脳波等の扱いに特化し，パラメータが少なく実装可能な深層学習の一つとして提案されているEEGNetに基づく推論処理プロセッサを設計し，論理回路シミュレーションを行った結果について報告する。

◎今村一磨，玉利陽三，鎌田清孝（鹿児島工業高等専門学校），湯ノ口万友（鹿児島大学）

近年，神経症状や精神医学的症状に有効な治療法として従来の投薬より副作用や依存性が少なく電気痙攣療法より不快感が少ない生体磁気刺激の一環である経頭蓋磁気刺激(TMS)が注目を集めている。TMSは生体上に専用コイルを設置し短時間に大きな電流を流すことで生体内に電界を誘導し，脳内組織の興奮性を変化させる治療法である。しかし現在TMSに用いられているダブルコイルから発生する磁束密度はコイルからの距離に対し一様に分布する為，特定の部位のみを刺激することは困難である。先行研究によりeyeコイル等のモデルが提案されたが生体深部の任意部分を刺激できる程の電界を誘導できていない。本研究では先行研究により提案されたコイルを2つ用いて，刺激目標に対し挟み込むように配置しシミュレーションを行った結果，ダブルコイルでは深さ20[mm]で目標上に電界を誘導できないのに対し深さ50[mm]において目標上に電界を誘導できた。その結果を報告する。

◎相沢圭輝，田中慶太（東京電機大学）

聴覚の錯覚である錯聴は多く存在するが，脳の聴覚野においてどのような機構で錯聴が生じているか明確になっていない。そのため，我々はオクターブ錯聴を取り上げ，脳磁図を用いて聴性定常応答を計測することで脳内の情報処理の可視化することを目的とした。オクターブ錯聴は左右に1オクターブ差の2音を交互に入れ替えながら呈示すると，高音と低音を交互に片耳から知覚する現象である。左右で1オクターブ離れた2音(400Hzと800Hz) をそれぞれ異なる変調周波数(37Hzと41Hz) で振幅変調した刺激音呈示時の脳磁界聴性定常応答を計測した。計測した聴性定常応答の信号源波形の振幅が非錯聴者と錯聴者で変化するかを検討した。その結果，非錯聴者は対側優位な反応が得られたが，錯聴者は対側優位な反応が得られなかった。この結果からオクターブ錯聴が対側優位性に影響を及ぼすことが示唆された。

○鎌田清孝，岸田一也，玉利陽三，後藤巧志，徳田拓海（鹿児島工業高等専門学校），湯ノ口万友（鹿児島大学）

MRIにおける従来の磁気対策としては，強磁性体壁で完全に囲うことにより，室外への漏洩磁界を低減する密閉型磁気シールドルーム（MSR）を利用してきた。しかしこの密閉型MSRは，シールド壁の圧迫感や閉鎖感から被験者にストレスを与えるたり，MRIの更新工事の度に取り壊さなければならないといった問題があった。そこで，検査時には外光や景色を室内に取り入れることによって，圧迫感や閉鎖感から被験者のストレス軽減，及びMRI更新時にはMSRの取り外しと取りつけが可能であるような開口型 MSRが提案されている。しかし，開口型MSRは密閉型MSRに比べてシールド体積が増加してしまう問題点がある。そこで本研究では，従来の密閉型MSRと同等かそれに近い体積と遮蔽性能を有する開口型MSRモデルを提案することを目的とし，開口型磁気シールドのシールド形状をパラメータとして開口部外側における漏洩した磁束密度を比較することにより評価を行った。

◎戸堀賢太朗（東京電機大学），栗城眞也（北海道大学），田中慶太（東京電機大学）

本研究では，安静時fMRI信号を解析し，被験者の脳の各部位の働きを解明することを目的としている。安静時fMRI信号の研究では，Default Mode Networkと呼ばれる安静時に見られる特有の神経活動が存在し，脳領域間のBOLD信号の時間相関である機能的結合度(FC値 : Functional Cnnectivity)が，精神障害などにより大きく変動することが知られている。本研究では，健常者のDMNに関連があるとされる右半球上前頭回内側部の領域において，機能結合度の高低グループに分け，BOLD波形の(平均振幅/平均強度)の計算を行い検討した結果，FC値が高い被験者は計算結果が1に近づくことを確認した。この比率が大きい時，領域内のBOLD信号が一定の位相で同期し，より強い信号を取得しているため，他領域とのFC値が増加したことが示唆された。健常者の機能的結合を個人レベルで解析したこれらの結果は，安静時のFC値を評価し，波形の特徴を算出できることが示唆された。

◎岸　佑樹，向井正和（工学院大学）

鼓膜が正常の場合の伝音難聴では，耳小骨の検査が必要である。しかし鼓膜があるたに耳小骨病変の視認は困難である。連続周波数ティンパノメトリは耳小骨病変の診断のために開発されたが，その正診率は十分ではなく(50%)，確定診断には手術を要する。そこで本研究では連続周波数ティンパノメトリから得たデータを基にMT法によって，検査の精度改善を目指す。

斎藤翔太，白戸元気，○堀　潤一（新潟大学）

Cortical dipole imaging has been developed to visualize brain electrical activity in high spatial resolution. In the present study, we focused on the filtering property of the spatial filter to solve an inverse problem from the scalp potentials. We proposed a sigmoid function-based spatiotemporal inverse filter and compared with the traditional inverse techniques in computer simulation. The proposed method was applied to actual human electroencephalogram of visual evoked potentials. We confirmed that the signal was localized at the location consistent with physiological findings. Moreover, the pathway of visual information was visualized by cortical dipole distribution.

○田中慶太，塚原彰彦，内川義則（東京電機大学），Erik Hornberger，水谷昌平，横山一博，山口　喬，恒松正二，加藤隆典，楢崎勝弘（住友重機械工業）

我々は，液体ヘリウムの補充を必要としないゼロボイルオフ・ヘリウム回収システムと磁気シールドルームを必要としない超電導磁気シールドの両方を特徴とする64ch軸方向一次微分型グラディオメータによる全頭型脳磁界計測装置を開発している。本研究は，ゼロボイルオフシステムの導入後に実行された最初の検証テストとして，ゼロボイルオフシステムが動作状態において，本システムが実用的であるかどうかを評価するために，体性感覚誘発反応のP50m成分と聴覚誘発反応N1mの計測を行ったので報告する。

○稲元　勉，樋上喜信（愛媛大学）

本稿は，運搬経路問題への整数線形計画法に基づく求解アプローチの展開を目指し，巡回セールスマン問題 (TSP) のための整数線形計画法としての定式化を開発することを目的とする。開発中の定式化では，都市平面をグリッドへと分割し，異なるグリッド間を接続できる都市数を制限する。そのような都市をブリッジと呼称したとき，ブリッジ数が少なくなるよう制約することで，多くの都市はその近傍である同じグリッド内の都市としか接続できなくなり，最適性の劣化と引き換えに計算時間を短縮できると期待できる。以上の期待から，TSP の代表的ベンチマークセットである TSPLIB を対象とし，TSPLIB 内で扱いやすい例題へ開発中の定式化を応用することにより，素朴な定式化よりも短時間で最適解あるいは準最適解を求められると示すことを，本稿の目標とする。

○中村正樹，榊原一紀（富山県立大学）

TBA

◎内種岳詞（愛知工業大学）

都市規模の自動車交通をシミュレーションで再現し施策への適切な応答を得るためには，未知の自動車交通を十分に取り扱える都市自動車交通モデルが必要である。既存のエージェントベースのシミュレーションは局所的な相互作用は精密に再現されつつあるが，広域へ適用した場合の再現性を十分に確認することは難しく，予測も困難である。本研究では，単純化した道路ネットワーク上における様々な交通状態をエージェントベースのシミュレーションで作り出し，道路ネットワーク全体での渋滞とエージェントの経路選択との関係性を明らかにする。また，明らかになった比較的巨視的な関係性が。都市における過度の交通集中による渋滞の理解と解消に役立つかを議論する。

○榊原一紀，立花潤三（富山県立大学）

社会資本の1つである橋梁を無くしたことに よる住民の移動経路への影響を定量的に評価するために，マルチエージェント・モデルに基づいて住民を表現し，住民全体の移動行動をシミュレートすることを試みる。本研究では道路ネットワーク構造を明示的に表現し，各道路上の移動を評価することを可能とする。住民の交通手段に対する好みを評価するため，シミュレーション対象地区に対するアンケート調査を実施し，パラメータ推定を行う。

○大原　誠，長廣　剛（神戸大学），松本卓也（創発システム研究所），鈴木義康（日建設計総合研究所），榊原一紀（富山県立大学），玉置　久（神戸大学）

近年，地下街をはじめ駅や通路などのいわゆる駅なか空間の商業利用が進んでいる。しかし，人の往来が多く，屋外への開放部を持つといった特性から，標準的なビルに比べ冷暖房などに要するエネルギーが大きい。このような空間で省エネ・CO2排出量削減を達成するためには，設備機器の高効率化だけでは不十分であり，開放部から流入する外気（熱負荷）へ対応すること，および利用者の行動特性を踏まえた上で空調システムを適切に運用することが求められている。そこで本発表では地下街における空調システムの実証を取り上げ，LiDAR(Light Detection and Ranging)を用いて取得した点群データから人の移動軌跡を推定する手法を構築し，利用者の行動特性を明らかにする。

○次田　凌，榊原一紀（富山県立大学），大原　誠（神戸大学），松本卓也（創発システム研究所），鈴木義康（日建設計総合研究所），玉置　久（神戸大学）

地下街において，空間・時間に応じて適応的に空調制御を行うための人流推定手法として機械学習による手法を構築する。推定に用いるデータとして，LRF を実地に設置し，これらの機器から人の分布を計測する。また機械学習として深層ニュー ラルネットワークを用いる。実証実験を通じて，獲得された機械学習システムの精度を評価する。

◎渡久地　明（沖縄観光速報社），玉城史朗（琉球大学）

本論は日本の有力観光地である沖縄の観光客数が，指数曲線に沿って成長したことを観察したものである。観光客数の増加によって客室への投資が行われ，観光客数と客室数の相互作用で観光客数が増えたと考察している。世界の観光客数も指数曲線に沿って伸びており，世界も沖縄と同様の相互作用で伸びたと考察する。この原理を活用すれば，他の観光地も効果的な観光開発が可能となる。

○松井義弘（福岡工業大学），綾野秀樹（東京工業高等専門学校），増田士朗（首都大学東京），中野和司（電気通信大学）

不安定系ではそのインパルス応答が発散する。したがって，不安定系をFIR（Finite Impulse Resonse）モデルでモデル化すると，そのインパルス応答を有限時間で打ち切った不完全なモデルとなる。本稿では不安定系のFIRモデルについて考察し，以下の結果を得たので報告する。不完全なFIRモデルを用いて構成した閉ループ系を用いて，実際の閉ループ系の時間応答を推定することができる。また，上記時間応答から一巡伝達関数の周波数応答を推定することができ，これにより安定性を考慮したゲイン調整が可能となる。

◎中西宏樹，脇谷　伸，山本　透（広島大学）

データベース駆動型制御法は非線形システムに対して有効な制御手法である。この手法には，システム出力，制御入力，および制御パラメータを時系列データとして含むデータベースが必要である。従来のデータベース駆動型制御法では，最適なデータベースを作成するための計算コストや必要なメモリが大きく，小型の組み込みコンピュータへのコントローラの実装が難しいという課題がある。本発表では，自己組織化マップ(SOM)に基づいてデータベース駆動型制御をサブデータベースで実現する方法を提案する。提案手法では，SOMを用いて大規模なデータベースをクラスタリングしてサブデータベースを構築する。また，提案手法の有効性を数値シミュレーションにより評価する。

◎赤池宏太，田中悠翔，水本郁朗（熊本大学）

制御対象のASPR（概強正実）性を利用することで，簡単な出力フィードバックにより構造や次数の不確かなシステムや外乱などを有するシステムに対して制御系が安定性を保証されたロバストな制御系が設計できる。ただ，実際の多くの実システムがこのASPR性を有しておらず，如何にして制御対象のASPR性を確保するかが課題となっている。従来の手法ではPFCの設計において，その多くが制御対象のノミナルモデルを必要としていた。しかし，ノミナルモデルを得るためには多くの実験が必要となり，実用性の観点からすれば時間や費用がかかることが問題となる。本報告では，PFCを適応的に求める手法の提案を行う。提案手法では，逐次取得するデータからカーネル法によりPFCを適応的に求めるため，PFCの構造的情報を必要としないPFC設計が可能となる。

○増田士朗（首都大学東京）

本報告では，データ駆動制御器設計 と システム同定+モデルベース設計 について比較を行ない，それぞれの特徴について明らかにする。

◎池崎太一，金子　修（電気通信大学）

本発表では，閉ループ系の出力データに基づいた制御器更新法のVirtual Internal Model Tuning(VIMT)を用いて外乱によって駆動するシステムの応答の外乱の影響を抑制する手法を提案する。本手法の特徴は，閉ループ系に印加される外乱が更新前後で同じ特性である場合において外乱の影響を抑制するような制御器の獲得することである。得られた結果の有用性を示すために，産業界で多く使用されているPID制御器を例としてその外乱抑制性能を検証する。

◎桑原圭佑，金子　修（電気通信大学）

本研究では，実験データを直接用いて参照値を整形することによって目標応答追従を達成する手法であるデータ駆動制御型参照値整形の手法をI-PD制御系に適用する。本手法の特徴はI-PD制御器を変更することなく，つまりシステムの特性を変更することなく目標応答追従を達成することが可能となる。そして，手法の有効性を検証するための実験例を示す。

◎酒井洸児，手島哲彦，中島　寛，上野祐子（日本電信電話）

生体内の神経組織のもつ複雑な構造を模した移植組織や培養モデルを構築するための組織工学的な手段として，神経細胞塊をブロックのように組み立てるアプローチが有効である。近年，マイクロスケールで形状の規定された細胞塊を構築するために，三次元的に組み立てが可能な薄膜を用いて細胞を内包化する手法が注目されている。本研究では，自己組織的な組み立てを誘導可能なグラフェン/パリレン薄膜を用いて培養神経細胞を内包し，チューブ状の神経細胞塊を形成することに成功した。さらに，移植や組織組み立ての観点から，薄膜上に軸索のみ通過可能なサイズのポアを形成し，内包された細胞を薄膜外の神経回路網と機能的に結合させられることを示した。

◎SUNGHA JEON，宮田啓夢（東京工業大学），榛葉健太（東京大学），宮本義孝，松谷晃宏，八木　透（東京工業大学）

培養神経細胞を利用して神経ネットワークを形成し，神経ネットワーク内の現象を解明する研究がある。神経ネットワークを構成する神経細胞は，軸索を介して他の神経細胞へ出力すると同時に，周りの神経細胞からの入力を受ける。そのため人工的に神経ネットワークを構築するには，神経細胞の入出力を決める極性の制御が必要である。神経突起伸長が極性形成に関係するという報告から，神経突起の伸長を制御できれば極性の制御ができると考えられる。ところで神経突起は面に沿って進むという性質があり，これまでにマイクロチャネルの壁面形状を工夫して神経突起の伸長を制御し，極性を決める研究が行われているが，下面の形状については検討されていない。そこで本研究では，マイクロチャネルの下面の形状を工夫することで，神経突起が一方向からのみ進入できるデバイスを開発し，マイクロチャネルによる神経突起の伸長制御の効果を試みる。

○榛葉健太，朝比奈昂洋，酒井洸児，小谷　潔，神保泰彦（東京大学）

iPS細胞由来のヒト神経細胞は再生医療や基礎研究において注目されるが，培養環境における機能的な成熟が課題とされる。成熟度を数値化するために，遺伝子・タンパク質発現や電気生理学的な評価が行われる。中でもMEA法は，侵襲性が低く長期的な評価に適することから有効であると考えられている。しかし，得られる情報が主に活動時刻のみであり，タンパク質発現を反映した情報を得ることが困難である。本研究では，軸索に対する刺激・計測から細胞の機能的な成熟度を評価することを目指す。目的達成に向け，ナトリウムイオンチャネルのサブタイプ選択的な阻害剤を添加する方法，および高密度に電極を配置したデバイスを用いてシグナルを高精度に計測する方法の両方について比較検討を行った。

◎池田成満，高橋宏知（東京大学）

本研究では，分散培養神経回路に複数種類の生成源からの時空間パターンを反復入力することで，生成源特異的な誘発応答が再現良く観測されるようになる可能性を示す。18チャネルのパルス列に変換した音声を時空間パターンとして用い，分散培養神経回路に反復入力した。反復入力の前後で発話に対する誘発応答の類似度を計算したところ，同一話者の発話間で類似度が向上した。これは，話者の違い，つまり時空間パターンの発生源の違いに応じた誘発応答がその時空間パターンの反復入力で生成されるようになることを示唆している。

◎井上　巧，工藤　卓（関西学院大学）

我々は，培養神経回路網への電流刺激に対する刺激誘発応答は，培養神経回路網に内在する背景的活動によって形成される動的な内部状態が，外部からの入力によって変動することで発現することを示唆してきた。本研究では，培養神経回路網を伝搬する刺激の，背景的活動への影響を解析した。培養神経回路網は，多点電極アレイにラット海馬由来神経細胞を分散培養して形成し，微小電極から培養神経回路網へ電流刺激を印加して誘発された応答を計測した。電流刺激は1分間隔で印加し，刺激ごとの1分間の計測を1スウィープとして30スウィープの細胞外電位を計測した。この計測データから背景的活動を平均化したテンプレートを作成して，これと刺激誘発応答パターンとの差分を時系列解析したところ，刺激直後に発現する特定の刺激効果が時間とともに神経回路網を伝搬する様子が視覚化され，刺激による背景活動への影響がパターンとして伝搬することが明確に示された。

◎伊達悠樹，工藤　卓（関西学院大学）

外界からの入力に対する神経回路網の応答特性を明らかにすることは神経回路網への入力を伴う医用工学技術への応用にとって重要である。本研究では，底面に64個の微小平面電極が配置された培養皿上に培養した神経回路網において，自発性活動と電気刺激印加時の誘発応答のパターンの類似性を解析した。刺激後0‐40 msで特定の電気活動パターンが再現性良く発現し，この誘発応答に対してx-meansによるクラスタリングを行ったところ，複数のクラスタに分類される場合があった。このとき生成されたクラスタの最低コサイン類似度を閾値として，各誘発応答クラスタと各自発性活動パターンとの類似性を判定したところ，約半数の自発性活動パターンが誘発応答クラスタと類似していた。これらの結果は，入力が特定の応答パターンを自発活動パターンソースから確率的に誘発したことを示唆する。

◎朝比奈昂洋，榛葉健太，小谷　潔，神保泰彦（東京大学）

脳活動計測の研究と応用において，活動を取得可能な神経細胞数を増やすことが重要である。しかし，計測機器の制約などから，脳を構成する神経細胞のごく一部の活動のみが計測可能である。解決へ向け我々のグループでは，適切な生理学的知見を数理モデル化することにより，計測された少数の神経活動から計測範囲外に存在する多数の神経細胞の活動を推定する方法を研究してきた。現在までに，計測範囲外の神経細胞集団が一つであると仮定し，計測されない神経細胞集団から計測される神経細胞へのシナプス電流とシナプス結合の推定に成功した。本研究では，計測範囲外の神経細胞集団が一つであるという仮定を廃し集団が複数の場合に対応した。現在までの手法で推定したシナプス結合をもとにパターン分類を行い，スパイク時系列がどの集団からのシナプス電流により発生したものであるかの識別に成功した。今後，この結果を用いて複数集団の活動推定を行う。

◎海住太郎（情報通信研究機構），田川翔大朗（大阪大学），鈴木隆文（情報通信研究機構）

侵襲度と情報量のバランスが良い脳活動計測法として皮質脳波（ECoG）が注目されているが，近年ではより精密な計測を目指し電極アレイの微細化が進んでいる。我々は今回，計測点サイズ50 µm×50 µm，計測点間距離295 µm，128Ch（アレイ領域4.4 mm×2.1 mm）のECoG電極をパリレンCを用いて作成した。作成した電極をラットの体性感覚野に留置し麻酔下急性計測で評価した。各計測点ペアについて時系列信号間の相関係数を求めたところ，r=0.93 (計測点間距離0.295 mm)，0.76 (同1.1 mm)，0.61 (同3 mm)と計測点間距離の増加に伴い相関が減少した。また，周波数帯域が高いほど相関の減少は顕著であった。体性感覚誘発電位（SEP）計測ではP1波の振幅3.3±0.7 mV，N1波の振幅4.5±0.6 mV(mean±std，n=4)が得られ，高S/N比ならびに高時空間解像度で前肢・後肢の表現領域を描出できた。サブミリスケールの微細なECoG電極であっても良好な計測能力が得られることが示された。

◎森谷文香，榛葉健太，小谷　潔，神保泰彦（東京大学）

成体神経新生は，成熟した成体脳内で新たに神経細胞が生まれ，未熟神経細胞が存在し続ける現象である。海馬の成体神経新生は記憶や学習との関連が示唆される一方，その詳細は明らかでない。そこで本研究では，神経回路網レベルで成体神経新生と学習の関連を探るべく，発火しやすい特徴を持つ未熟神経細胞が成熟神経回路網の活動に及ぼす影響について，電気刺激による訓練効果から調べた。安定した発火活動を示す成熟神経回路網に対し，神経幹細胞を播種し未熟神経細胞へ分化させ，自発的な発火活動変化から未熟神経細胞の神経回路網への機能的な介入度を評価した。異なる電気刺激を与えたとき，訓練した特定の刺激とその他の刺激への応答比較から，電気刺激による訓練効果を評価した。以上より，未熟神経細胞の神経回路網への機能的介入度と訓練効果の関係を明らかにした。これは，成体神経新生と学習の関係に対する知見を神経回路網レベルで与える結果である。

◎作田尋路，工藤　卓（関西学院大学）

多数の神経細胞により構築される神経回路網では，複雑な神経電気活動の時系列パターンが各時間において常に変動しており，このパターンを解析することは，脳における情報処理の基盤を理解する上で重要である。本研究では，細胞外電位多点計測皿上に培養したラット海馬分散培養系において，自発性の細胞外電位を多点同時計測し，神経回路網の時系列特性を解析した。取得した時系列データに対して，参照的・再帰的にx-meansクラスタリングを適用することで，時空間的に類似した電気活動をセル・アセンブリとして抽出し，その階層構造を解析した。これにより，一定幅の時間窓に依存せずに，時空間的な境界をデータドリブンに定め，各神経細胞間の位相ずれを考慮した本来の神経電気活動の特性に合わせた解析を行った。神経活動アセンブリの多くは複数の電極に渡って構成されるものが多く，クラスタ毎にそれぞれ異なる情報を表現している可能性が示唆された。

◎梅林　立，工藤　卓（関西学院大学）

複雑で動的な生命活動とその根底にあるメカニズムを理解するためには様々なアプローチが存在するが，中でも人工的に構築したモデルやロボットを用いて構成的に生命を理解する「人工生命」に関する研究が近年注目されている。我々はこれまでに，生体組織を用いて調製した培養神経回路網と，それを外界と繋ぐ音声入出力機構を備えた半生体の対話エージェントを構築した。このシステムは，音声入力された内容を刺激として受容し，それにより変動する自身の内部状態に基づいて片言で応答する。本研究では，この半生体対話システムの安定性と刺激に対する応答の柔軟性を検証するために，連続的，または持続的な対話入力を行って，培養神経回路網の動的挙動を解析した。短時間における複数回の刺激入力に対して，再現性のある変化は見られなかったが，核とした個々の培養神経回路網に依存して，内部状態の発現傾向が変動し，様々な個性が発現したことが示唆された。

◎福井花菜，工藤　卓（関西学院大学）

動物の細胞に於いて細胞外ブドウ糖濃度はその生死に直結するパラメータである。生存に繋がる状態を「快状態」と仮定すると，細胞外ブドウ糖濃度の最適化に基づいた報酬システムを半人工の生体神経回路網に付帯することが出来る可能性がある。本研究では細胞外液をブドウ糖濃度が異なるものに切り替える還流系システムを構築した。還流に伴う物理的ショックに誘発されて放出されたATPによって生じる神経活動の抑制を，ATP分解酵素であるアピラーゼを添加することにより緩和し，還流中の安定した神経電気活動の計測を実現した。また，神経電気活動の活性に応じて自律的に細胞外ブドウ糖濃度を切り替えるプログラムにより細胞外ブドウ糖濃度によるフィードバック系を構築し，自発性神経電気活動頻度が制御されることを確認した。未だ限定的な段階ではあるが，これにより細胞外ブドウ糖というエネルギーによる報酬系を培養神経回路網上に於いて確立したと言える。

◎稲垣　良（大阪大学），笹川正人（東北大学），小山内　実（大阪大学）

大脳基底核線条体は，大脳皮質からの入力を受け運動制御等に関わる重要な部位である。線条体の投射ニューロンは直接路ニューロンと間接路ニューロンに二分され，それぞれ運動の開始と終了に関わっていると考えられているが，その神経回路的メカニズムは不明である。そこで本研究では，入力に対する線条体投射ニューロンの周波数応答特性をカルシウムイメージング法によって検討した。その結果，20 Hz 前後の入力に対して，直接路ニューロンは間接路ニューロンに比べて有意に大きな応答を示した。大脳皮質の 20 Hz 前後の活動は，行動の計画・開始時に観測されることが知られているβ波帯域に相当する。本研究の結果は，行動計画・開始時に直接路が優位に働いている可能性を示唆する。

◎石津光太郎，高橋宏知（東京大学）

視床と感覚野の相互作用は知覚生成に大きく寄与している。聴覚の場合，視床の内側膝状体から聴覚野に伝達するボトムアップ経路と，聴覚野から視床に伝達するトップダウン経路のはたらきが聴知覚生成に関与していると考えられている。本研究では，同一個体のラットから覚醒下および麻酔下における視床および聴皮質から神経活動を多点同時計測した。すなわち，音の知覚が可能な覚醒状態と，音の知覚が不可能な麻酔状態から，それぞれの神経活動を計測した。さらにTransfer entropyを用いた情報論的な解析を行うことで，視床-皮質の両領野間の賦活される経路の割合および伝達される情報量が，覚醒下と麻酔下でどのように異なるかを調べる。これにより聴知覚生成のメカニズム解明を目指す。

◎白松（磯口）知世（東京大学），井林賢志（アイオワ大学），日露理英（東京大学），川合謙介（自治医科大学），高橋宏知（東京大学）

迷走神経刺激 (vagus nerve stimulation; VNS) は，難治性てんかんの発作に対する緩和療法であり，神経伝達物質を介しててんかん発作を抑制するほか，ヒトの認知機能にも影響を及ぼすといわれている。本研究は，VNSが知覚に与える影響を調べるために，ラット聴皮質と視床の受容野がVNS前後でどのように変化するかを調べた。麻酔下のラット聴皮質各層と視床に微小電極アレイを刺入し，純音に対する神経活動から，各計測点の受容野を得た。その結果，VNS後には聴皮質5/6層で受容野の閾値音圧が低下し，聴皮質2/3層と4層では受容野の幅が広がったが，視床の受容野は変化しなかった。この結果は，VNSが大脳皮質に大きく影響する一方で，皮質下の神経活動に与える影響は小さいことを示唆する。

◎窪田智之，中嶋浩平，高橋宏知（東京大学）

二光子カルシウムイメージングはin vivoでニューロンの活動を同時に計測できる。本稿ではマウス視覚野のイメージングデータに対してReservoir computingを適用し計算能力を推定した結果を報告する。

◎平松芳章（名古屋工業大学），鈴木柚子，三木俊太郎（中部大学），船瀬新王，内匠　逸（名古屋工業大学），藤原清悦（聖マリアンナ医科大学），平田　豊（中部大学）

我々はヒトの目の解像度とSSVEPの関係を解明することを目指している。しかし，ヒトの目の解像度を非侵襲計測にて明確にすることは難しい。そこで本研究では金魚に着目し，金魚の目の解像度とSSVEPの性質を明らかにすることを目指している。しかしながら金魚で観測されるSSVEPの性質は未だ未解明である。そこで本稿では，SSVEPを発生させる視覚刺激の周波数に着目し，金魚に光の点滅刺激を呈示した際の光の点灯時と消灯時における視蓋の発火頻度と視覚刺激の周波数の関係性について述べる。本実験においては，水槽に金魚を固定しガラス電極を用いて細胞外記録を行う。白色LEDを1，10，15Hzで点滅させ，60秒間刺激を呈示する。その結果，光の明暗に過渡的に反応する神経細胞において，1，10，15Hzで光の点灯区間と消灯区間の発火頻度について有意差を確認した。

○平下拓海，曽根健太，船瀬新王，内匠　逸（名古屋工業大学）

近年，SSVEPを利用したBCIの研究が進んでいる。我々は，単一点滅視覚刺激に対して刺激提示時と刺激を提示しない安静時判別のためのSSVEP検出・判別アルゴリズムを検討してきた。 本アルゴリズムは，刺激提示時や安静時のデータにおいて，刺激周波数と一致する周波数を含む割合から安静時・刺激注視時を判別する。しかしながら，これまで単一点滅刺激に対しての性能しか評価を行ってこなかった。本稿では，二つのチェッカーボードを異なる周波数で点滅させ二つの周波数刺激におけるアルゴリズムの性能評価を行う。チェッカーボードは左右に配置し，チェッカーボードの中心および画面中央に固視点を配置する。被験者が左・中央・右・中央の順に固視点を注視した際の脳波に対し含有率を算出し判別する。その結果，チェッカーボード注視時の平均判別率は80%以上を記録した。また，安静時の判別率がチェッカーボード注視時の判別率より低下した。

◎森　琢也（名古屋工業大学），横田和幸（名古屋工業大学／現 トヨタ自動車），藤原清悦（聖マリアンナ医科大学），船瀬新王，内匠　逸（名古屋工業大学）

近年，ヒトの記憶や学習に関する知見を得るためにヒトに対して迷路課題を課す実験が数多く行われている。しかし，ヒトに課す迷路の難易度が定性的であり，実験者によって迷路の難易度が実験毎に異なると，学習内容に差異が生じる。従って，それぞれの迷路で学習内容が異なることから，結果を直接比較する事が困難となる。そこで，本研究ではヒトが迷路を解く際の迷路課題の難易度を定量的に示すパラメータの決定を目的とする。本稿では，ヒトに対して迷路実験を二日間の実験を1セットとし行った。実験で使用する迷路に対し，「ゴールするために記憶する必要がある経路の難易度指標」と「迷路をランダムに探索した際の難易度指標」を基に迷路コストを考案した。解析の結果，すべての迷路セットの両日において，迷路コストが探索完了までの回数との間で有意な正の相関を示した。従って，迷路コストが迷路の難易度パラメータとなる可能性を示唆した。

◎佐藤哲也，船瀬新王（名古屋工業大学），伊東嗣功（秋田県立大学）

近年，脳活動から得られる情報を基にデバイスの操作を行うBCI(Brain-Computer-Interface)の開発が進んでいる。従来のBCIにおいて集中時の脳活動を計測し，集中時とMW(Mind Wandering)を判別していない。そこで，MWを判別し，人の集中状態を評価することでBCIの精度向上が期待されている。MWに関する従来報告ではMW生起10秒前から酸素化ヘモグロビン濃度上昇傾向や，MW時に比べ集中時の反応速度が早い傾向が報告されている。そこで本研究はデバイスの実用的な利用を見通し，低コストかつwearable化可能なデバイスを開発し，従来研究との整合性を確かめることを目的とする。実験の結果，MW生起1秒前から酸素化ヘモグロビン濃度の上昇傾向及びMW時の反応速度の上昇が計測された。従来報告と上昇タイミングや反応速度の変化量は異なったが，整合性のある結果を得ることができた。

◎武田浩明（名古屋工業大学），福島裕介（名古屋工業大学／ヤマハ発動機），船瀬新王，内匠　逸（名古屋工業大学）

我々の研究の目的は，ヒトの運動の意思決定に起因する脳活動を解明することである。我々は，運動の意思決定を解明するにあたり衝動性眼球運動時の脳波に着目して研究を行ってきている。本稿では被験者に対して記憶誘導性眼球運動を行わせた際の脳波を計測し解析を行う。本実験時に使用する記憶誘導性眼球運動課題は，常に眼球運動を行わせる運動あり課題（GO課題）と常に眼球運動を行わない課題（No-GO課題），また眼球運動を行うか行わないかを運動の直前に被験者に告知するランダム課題（GO-NoGO課題）の3課題である。この3課題時において発生する脳波を比較することにより，運動の意思決定に起因した脳波変動の解明を目指す。3課題時の後頭葉での脳波を比較したところ，眼球運動方向を指示する刺激を提示してからGo-Cueを提示するまでの時刻において，脳波の平均値に差違をみることができた。

◎又吉淳二，比嘉広樹（琉球大学）

Event-related potential (ERP) components of P300 were analyzed to control a mouse cursor in computer system. Our EEG measuring system is composed of EEG amplifier, surface electrodes, computers, and visual stimulus program. We measured able-bodied persons' ERP responses. Then, averaged EEG waveforms were plotted on the display monitor, and the ERP components of P300s were calculated. From the experimental results, it was found that P300s on the electrode sites O1 and O2 can be identified as trigger signals for upward, downward, leftward and rightward movements of mouse device.

◎菊池恵吾，森　史奈，小谷　潔，神保泰彦（東京大学）

筋萎縮性側索硬化症(ALS)の患者は筋電によるコミュニケーションを行うことが出来ないため，筋電を介さない脳波を用いたコミュニケーション方法が盛んに研究されている。その一つにBrain-computer interface(BCI)があり，脳波を読み取り，それを解析することで使用者の意図を読み取るシステムである。その中で，車いすを用いたBCIは盛んに研究されているが，左右の選択肢しか選べないなど直感性に欠ける場合や，選択肢をあらかじめ決めておかなければ移動できないなどの問題点がある。そこで本研究では複合現実を用いることで，直感的な選択肢を現実空間に合成し，リアルタイムな移動システムを開発し，評価した。さらに，システムが物体認知を行うことで使用者への情報提示を行い，より利用しやすいシステムの開発を行った。

○中谷裕教（東海大学）

物理的に同一の刺激を提示したとしても，その刺激に対する我々の反応は常に同一ではない。例えば，光刺激提示に対するボタン押しのような非常に単純な課題であっても，その反応時間は数百ミリ秒の範囲でばらつく。脳は意図的な刺激がない時も常に自発的に活動しており，その自発活動に対応した脳の内部状態によって，刺激に対する反応がばらつくと考えられる。そこで本研究では，脳における内部ダイナミクスと外部ダイナミクスの相互作用の特性を理解するために，光刺激提示に対するボタン押しの反応時間のばらつきに対応した脳波活動の特性を調べた。反応時間が短い時に刺激提示直後の位相同期指標の値が大きい傾向があり，この結果は脳波活動の位相に関するダイナミクスが反応のばらつきに関係していることを示唆する。

○佐藤正健（産業技術総合研究所）

レーザー誘起ブレークダウン分光では，レーザーアブレーションの際に見られる発光に含まれる元素の輝線を検出し元素分析に利用する。電子材料をはじめ各種材料表面の組成を大気中で迅速に判定できるため，表面状態が重要となる製造現場における生産管理に利用する検査手法として期待されている。この手法を活用して表面の組成を分析するだけでなく，表面に付着した微量の汚染物質の有無を迅速に判定することが可能である。検出感度評価の取り組みについて紹介する。

○部谷　学（大阪産業大学）

CWレーザ溶接におけるHablanian plotによる溶込み深さ予測の精度について調べるために，ステンレス鋼（SUS304）に対する約1200点の溶接結果を3次の多項式で近似し，基準近似曲線を求めた。この基準近似曲線を用いて溶込み深さを予測した。重回帰分析の線形解析から得られた，回帰直線による予測結果と比較した結果，溶込み深さの実験結果は，重回帰分析の線形解析で得られた回帰直線ではなく，Hablanian plotでの基準近似曲線を用いた予測によってよく再現できた。

◎辻　剛志，鈴木優太（島根大学），榊　祥太（北海道大学），石川善恵（産業技術総合研究所），越崎直人（北海道大学）

液中レーザー溶融法は，コロイド状のナノ粒子にレーザー照射を行うだけで球状サブミクロン粒子の作製が行える方法として注目されている。しかしながらサブミクロン粒子の高効率な作製および，精密な粒径制御を行うためには，ナノ粒子が凝集するプロセスを制御する必要がある。本研究では，白金ナノ粒子の凝集を制御し，これまで不可能であった白金サブミクロン粒子の作製を可能にする方法を見出した。

○渡邊康之，小林　心（公立諏訪東京理科大学），工藤一浩（千葉大学）

有機トランジスタにおいて，遮断周波数を向上させるためには，デバイス構造の短チャネル化と有機半導体材料の高移動度化に焦点を当てた研究を推進していくことが不可欠である。我々の過去の研究では，有機トランジスタに縦型トランジスタ構造である静電誘導トランジスタ構造を適用し，チャネル長を有機半導体層の膜厚程度に短くすることで，有機トランジスタの動作電圧を低減できることを示してきた。しかしながら，縦型有機トランジスタは，有機半導体の持つ個性を引き出さなくても，それなりの性能が得られたために，有機半導体の持つ本質的な伝導機構などについては考慮されないままデバイス構造に依存した実験が先行して行われてきた。本研究では，エネルギーバンド構造を形成する有機半導体材料を分子配向制御することで移動度を向上させ，縦型トランジスタ構造による短チャネル化を行い駆動電圧の低減化を実現し，トランジスタの周波数特性を向上させた。

◎吉田　剛，大越昌幸（防衛大学校）

ポリカーボネート（=PC）上のAl薄膜に対する157 nm F 2レーザーを用いたフォトレジストレスパターニングの手法について報告する。表面にシリコンハードコート（=SHC）層を持つPC上に真空蒸着したAl薄膜上に直径500 μmのドットパターンを持つフォトマスクを配置し，F 2レーザーを照射した。その後，0.5 wt%のKOH水溶液によりエッチングを行うと，F2レーザーを照射した部分のみAl薄膜が除去され，フォトマスクと同様のドットパターンが得られた。このプロセスの機構を理解するために，XPS測定によりAl薄膜表面を調べたところ，F 2レーザーにより表面がAl 2 O 3に改質され，化学エッチングからAl薄膜を保護することが分かった。さらに，Al薄膜下のPC表面のATR-IRおよびXPS測定により，Al薄膜下においてPC表面のSHC層がF 2レーザー照射により酸化され，AlとSHC界面にAl-O-Si結合が形成されていることを示唆する結果が得られた。

○大越昌幸（防衛大学校）

本研究では，ArFエキシマレーザー（波長193 nm）によりシリコーンゴム表面に周期的な微細隆起構造を形成し，その後真空蒸着によりAl薄膜を形成することによって，水との接触角が約165度となる超撥水性の発現を見出した。これは，試料表面にAl薄膜を形成すると，Al薄膜は平坦にはならず，微細なテクスチャ構造を呈することに依る。このAl薄膜の微細なテクスチャ構造は，平坦なシリコーンゴム上でも形成されたが，スライドガラスやシリコーン樹脂上では形成しないことを示す。また，水や他の溶液中で作動するマイクロデバイスへの応用のため，超撥水性シリコーンゴムを水中に入れると，レーザー照射領域にのみ空気層が形成することがわかった。その結果，水中またはNaCl水溶液中で，シリコーンゴム表面上に3〜15 Vの電圧が印加できることを実証した。

加島智子（近畿大学），○折登由希子（広島大学），染谷博司（東海大学）

時系列献立計画問題において，複数時点で構成される1期間における最適献立計画を決定する。一般的に，料理は，味付け，食材，調理方法など多くの特徴を持つ。本研究では，献立計画の最適化に向けて，料理の特徴の組合せの提供順序パターンを計測するための評価関数を提案する。順列表現型GAから得られた解の構造分析を行う。

◎横谷　元，畠中利治（大阪大学）

進化計算や群知能はブラックボックス関数最適化の有望な手法であり，近年，単一の集団を用いて複数の最適化問題を並列して解く多因子最適化（Multifactorial Optimization，MFO）が注目されている。MFO は，対象とする問題間の関数景観の類似性や，最適値の類似性を利用することで，解探索の効率を改善できると考えられている。我々は，粒子群最適化による MFO に対して，Firefly algorithm を組み合わせることによる探索効率の改善を検討している。本発表では，MFO では，各探索点に探索対象の目的関数を割り当てるが，メモリーを探索に用いる粒子群最適化におけるその割り当ての間隔と，その際の手続きについて検討を行い，Firefly algorithm を補助的に用いることによる探索性能の改善法を提案するとともに，ベンチマーク問題においてその効果を検証する。

◎森川大樹，濵砂幸裕，半田久志（近畿大学）

近年，IoT やビックデータを解析することによって工業製品や人の行動などにおける異常検知または異常予測することに注目が集まっている。異常検知または異常予測することにより，大きな事故やシステム停止により利益の低下など様々な不足の事態を防ぐことができる。そこで，クラスタリングを用いた時系列データの異常検知が提案されている。1時間単位で計測される設備の温度データを24時間単位で区切り部分時系列のデータに変換することで，1日の設備の利用状況を考慮した異常検知を行うことができる。このとき，データの形式を定めることが重要になる。ひとつのデータ単位にたくさんの情報を取り込んで異常検知を行うと必要な情報も不必要な情報も取り込んでしまう。そこで属性の重みwを差分進化によってチューニングすることにより，必要な属性を自動的に学習できるようなシステムを作り実験を行った。

◎山本　陸，半田久志（近畿大学）

近年，ラーニングアナリティクス分野の研究では「学習，教育に置けるデータ解析の方法とアプローチ」を求め，様々な方法で分析を行い，分析結果を教育者などにフィードバックを行うことで，講義の改善を行う動きがある。分析を行うデータの対象は，成績データ，教材データ，個人データ，レポートやテストなどの記述データなどが挙げられるが，それらを利用するためには設備やシステムの導入が必要で，簡単に導入することができない。そこで，本研究では講義の様子を固定したビデオカメラによって撮影することで，講義室の学習空間の映像や音声を収集し，受講者の位置推定と状態把握を行うことを目的とする。動画に写っている受講者を姿勢推定を用いて検出し，その情報を元に追跡を行うアルゴリズムを利用することで，解析を行なった。

◎幸田　怜，染谷博司（東海大学）

芳香療法とは，芳香成分をもつ精油を活用する代替療法である。芳香療法の有効性に関する研究や知識や経験の体系化は進んでいるが，計算機分野においては単一の精油を検索するデータベースの構築や，4～6種類程度の精油を調合し，効果的な，あるいは好みの香りのアロマオイルを生成する研究に留まっている。この背景として，探索空間の広大さ，芳香療法として良いとされる調合の定式化が行われていないことが考えられる。我々は先に芳香療法として良い調合を4つの目的関数を設計することで定式化し，多目的最適化問題として最適化を行う手法を提案した。本研究では，最大12種類の精油を用いた調合パターンを生成し，出現頻度分析および共起関係分析を行った。分析の結果，好みの香調を基準に相性の良い精油が多く出現すること，いくつかの精油に共起関係が見られることを確認した。これにより，複雑な調合に対する新たな知見の獲得の一助となると考える。

◎小川恭子，森　直樹（大阪府立大学）

筆者らは深層学習をはじめとする機械学習の構造をメタ最適化することにより最良の機械学習システムを進化的に構築する進化型機械学習フレームワーク (evolutionary Machine Learning Framework: evoMLF) を提案してきた。その中で，SVM (Support Vector Machine)，深層学習および進化型計算を融合した evoMLF の一手法を提案し，有効性を示してきた。一方で，進化型計算の適応度に関するパラメータについての考察が十分にはなされていかなったので，本研究では適応度パラメータに関する感度解析について考察した。またその結果に基づき evoMLF の性能を解析し，有効性を示す。

◎西阪和貴，飯間　等（京都工芸繊維大学）

関数最適化問題は現実に普遍な問題クラスであり，その解法に関する研究が活発に行われている。これらの研究の中で，大域的最適解の探索を効率化した解法がよく知られており，そのひとつとして実数値遺伝的アルゴリズムが挙げられる。実数値遺伝的アルゴリズムは，現実の問題を解くのに適した性質を持つ。本論文では，大域的最適解の探索能力を損なわず，かつ探索の初期にも優れた解を発見できる実数値遺伝的アルゴリズムを提案する。これを達成するために，まず初期解候補集団内の一部を集中的に探索する。これによって初期の探索の効率化が見込まれる。次に大域的最適解を探索する。その際に，なるべく効率を下げないための工夫をする。集団の多様性維持と探索の集中化を維持でき，効率よく大域的最適解を探索できると考えられる。

◎前川勇樹，富山友恵（日立製作所）

To support crew rescheduling is one of the important issues to realize stable services in railway, so various optimization methods based on a specific objective function have been developed. However, in the actual work, it is more useful that we can list and compare multiple crew plans that meet certain conditions, because flexible responses are required depending on the situation. Therefore, we have proposed a method of expressing and constructing a set of feasible crew plans by ZDD. We have compared the performance of our method with the conventional method by using a data that imitates medium-sized railway line.

○中川善継（東京都立産業技術研究センター），森　一幸，佐藤春彦（イング）

時系列データにモデル関数をあてはめて挙動を捉える手法に関数フィッティングがある。環境計測等の実データを取り扱う場合においては，センサ自身が特性として機械的，確率的ノイズをデータに内包する場合がある。このようなデータ群に対して，非線形性を有した未知パラメータを複数持つ関数フィッティングを用いて時系列データに含まれる乱雑性を排除し，未知パラメータを推定する方法とその適用について示す。

○佐藤　浩（防衛大学校）

進化計算における探索において集団の進化の過程は重要である。本研究では，移動エントロピーを用いた探索性能について検討する。

◎洪水雅俊，山本　透（広島大学），小岩井一茂，山下耕治，山﨑洋一郎（コベルコ建機）

昨今の建設業界では，少子高齢化に伴う生産年齢人口の減少が進んでいる。なかでも，油圧ショベルの操作は複雑であり，生産性の高い作業を行うには技量が必要である。現在，機械で予め設定されている動特性にオペレータが合わせることで効率的な動作は実現されているが，そのように適応的に操作が可能な熟練オペレータは減少している。さらに，オペレータ毎に有している技量には幅があり，自在に操作することが難しいオペレータも多い。したがって，オペレータの技量に対して，機械側の動特性を変化させ，合わせることができれば効果的に操作性，生産性を向上できると考えられる。そこで本研究では，油圧ショベルのブーム上げと旋回の複合動作において，オペレータの技量と機械動特性の関係をシミュレータによって調査する。オペレータ毎に動特性と作業のし易さの相関を明らかにし，技量に応じた動特性設計について考察する。

○山崎容次郎，滝　康嘉（香川高等専門学校），三井康平（首都大学東京），松浦史法（阿南工業高等専門学校），中山　信（高知工業高等専門学校）

これまで，産業用ロボットアームを用いて，人の視覚や力覚を利用したトマト収穫ロボットの開発を行ってきた。しかし一連のトマト収穫動作の実現には課題が残っており，本研究では6軸力覚センサを応用した摘み取り作業や仕分け作業を試みる。まずトマトのもぎ取り作業のため，3次元空間における茎方向を推定する手法を検討する。力の計測値から方向角を計算し，フィルタで平滑化した後に差分で求めた変化率と閾値を比較し，方向角を推定する手法を提案する。そして，実機による模擬実験でその有効性を検証する。さらに，人が軽い物体を振ってその重さの軽重を知るように，アーム先端に取り付けた分解能の小さな力覚センサを介して搭載したハンドでトマトを把持し，アームを振動させることでトマトの重量推定を行い，トマトを階級ごとに仕分けする手法を提案する。

○逸見知弘（川崎医療福祉大学），森　遼太朗（香川高等専門学校），洪水雅俊，小岩井一茂，山本　透（広島大学）

本研究では，未知の機体特性を持つ油圧ショベルの単純な昇降運動における，熟練操縦者が操作時に頼る感覚とその操作技術の関係性について検討する。熟練操縦者による操作実験として，バケットに蓋をすることで内容量を見えないようにし，機体の特性が操縦者に判らない状態で単純なブームの昇降操作をおこなう。さらに，実験後のインタビュー形式のアンケートにより，油圧ショベルの機体の特性を知るために，熟練操縦者が操作時に頼る感覚を調べる。

◎玉井太一，上松理子，十河宏行（香川高等専門学校），逸見知弘（川崎医療福祉大学），正箱信一郎（香川高等専門学校）

現代の日本では要介護者の増加に伴う介護職員の不足が問題となっており，日常動作を要介護者当人だけで行う機会が増加している。その中のひとつである椅子からの立ち座り動作は，腰や膝に大きな負担となっている。本研究では受動式の立ち座り支援機構を対象とし，支援機構による前期高齢者と若年者の立ち動作時の負荷軽減効果について研究を行ってきたが，立ち座り支援機構による座り動作への負荷軽減効果は定量化されていない。本報告では，前期高齢者と若年者の座り動作に着目して支援機構の負荷軽減効果を明らかにする。負荷軽減効果の定量化には，被験者を高速度カメラで撮影し，動作解析ソフトウェアによる推定関節トルクと推定筋張力を用いる。推定筋張力の妥当性を検証するため，筋肉活動を表す筋電位と比較検討を行う。

◎岩井勇磨，多田憲矢，十河宏行（香川高等専門学校），逸見知弘（川崎医療福祉大学），吉澤恒星（香川高等専門学校）

本研究は，打撃動作の定量的な指導を行うための基礎資料を得ることを目的とする。現在行われている抽象的な指導を定量化するため，各動作区間にける抽象的な指導内容と熟練者の打撃動作における運動学的特徴量との対応付けを行う。本研究の対象は東都大学野球連盟Ⅰ部リーグの主力選手を熟練者，本校の野球部員を指導対象者とする。熟練者の特徴量の個人特性をなくすため，熟練者の人数は複数人にしている。指導対象者の打撃動作と対応付けた熟練者の運動学的特徴量を比較し抽出した特徴量の評価を行う。

◎松本彩那，滝　康嘉，山崎容次郎（香川高等専門学校），逸見知弘（川崎医療福祉大学）

人形浄瑠璃（文楽）は一体の人形に3人が必要となるため，著者らは主遣いが一人で操作できる文楽ロボットシステムの開発を行っている。人形の左腕の渦を巻くような情緒豊かな動作に着目し，これまではリマソン曲線やインボリュート曲線を用いた動作生成を実現してきた。しかし軌跡の評価基準がなく，手先速度プロファイルも動作終了時の急減速という問題を抱えていた。これらに対し，本研究では黄金螺旋に着目し，美的曲線の一種である対数螺旋曲線による定式化と，マクスウェル分布による速度制御を行った。対数螺旋曲線では黄金螺旋に近い軌跡を実現する諸定数を求めた。さらに実験により提案手法で人形の左腕に近い動きと，動作終端の滑らかな動きを確認することができた。また，曲率の時間微分のプロファイルと手先速度プロファイルの類似性から，情緒性に対して検討を行った。

◎藤江遼河，本多将和，片山　優（松江工業高等専門学校）

近年，二輪車に乗った中高年齢層の交通事故死者数が増加し問題となっている。これは，若い頃に免許を取得しながら，仕事や子育て等を理由に二輪車に乗らなくなったが，生活に余裕が出てきたことを機に再び乗り始めるリターンライダーの増加が背景にある。こうした背景の下，全国各地で二輪車の安全運転講習会が開催されている。そこでの指導方法は熟練者の実演や口頭による指導が中心であるため，受講者には分かり難く，技能向上には長期間の訓練が必要である。そこで，運転者が二輪車に加える操作量や二輪車各部の状態をセンサによって計測する運転技能計測装置を作成し，運転技能を定量化することで，運転者が自らの運転技能を認識し，高い効率で運転技能の向上が図れる。また，指導者のアドバイスがより具体的になる。本研究では，熟練者と初心者の8の字旋回における車体の傾斜角(バンク角)とサスペンションの伸縮量，ハンドルの舵角を計測・評価した。

◎落合俊輝，藤江遼河，本多将和，片山　優（松江工業高等専門学校）

近年，中高年齢層の自動二輪車による交通死亡事故が増加傾向にあり問題となっている。これは若いころに免許を取得しながら，仕事や育児を理由に自動二輪車に乗らなかった時期を経たのちに再び自動二輪車を乗り出したリターンライダーの増加が一因と言われている。本研究は，熟練ライダー，リターンライダー，初心者ライダーを被験者とし，自動二輪車走行時における視線移動と乗車時の運転姿勢を計測することで，それぞれのカテゴリーに属するライダーの運転技能を解析・評価することで技能向上を図ることを目的としている。具体的には，自動二輪車走行時にアイマークレコーダを用いた視線移動とモーションセンサを用いた乗員の重心位置の変化を同時に計測するものである。

○寺西　大，松本慎平，竹野英敏（広島工業大学）

教育現場での効果的な技能伝承では，学習者が自分のクセを把握することが重要と考えられる。本報告では技能学習支援システム開発の基礎研究として，鉄工やすりによる平面仕上げを学習する際のやすりがけ動作について，工具の動作情報に基づく学習者のクセの自動分類を試みる。クセの分類および可視化の手法として球面型とトーラス型の2種類の無境界型自己組織化特徴マップを用いて，その性能を比較する。

◎原　　碧，櫛田大輔（鳥取大学）

ハンマ鍛造とは，足踏みペダルを操作することで，金型が装着されたラムの速度や位置を調節しながら，熱した金属の素材に打ち付け，圧縮・加工を行う塑性加工法の一種である。一般的には，成形物生成の際には強い打撃が求められるが，強い打撃は金型に損傷を与える可能性があり寿命を早めてしまう。熟練度の高い作業者はこの相反する二つの条件を満足しながら適切なハンマ打撃を実現できる。一方で，熟練度の低い作業者は成形物の歩留まりを意識するあまり過度に強い打撃となる傾向があるため，金型損傷の恐れがある。そのため，現場では作業者の熟練度を向上させるべく定量的な打撃評価システムが求められている。そこで本研究では，ハンマ鍛造作業の打撃評価システム構築のための鍛造技能定量化手法を提案する。具体的には，鍛造の際の打撃音に着目し，周波数解析に基づいて熟練度を決定づける特徴の抽出と評価を行う。

○矢納　陽（川崎医療福祉大学）

一般化最小分散制御法(Generalized Minimum Variance Control: GMVC)は産業分野で利用される制御手法の一つであり，一般化出力からなる評価関数に基づいて制御則が決定される。この手法に対し，近年，既約分解表現を用いずに制御則を直接拡張し，閉ループゲインと開ループゲインの比を1とするスマート強安定系の構成法を提案した。そこで本報告では，2次系に対してスマート強安定系を利用したPID制御則の各ゲインを設計する方法を提案する。

○中田芳樹，小坂悠起，林　英輝（大阪大学），宮永憲明（レーザー技術総合研究所），大澤一仁（村田製作所），吉田匡孝（大阪ガス），奈良崎愛子（産業技術総合研究所），坪井泰之，東海林竜也（大阪市立大学）

我々は，レーザーの干渉パターン加工を用いた様々な周期配列ナノ・マイクロ構造の作製及び応用に関する研究を進めている。均一なナノ構造を作製するために，空間光変調器（SLM）及び4f光学系を応用したビーム整形法において，空間周波数フィルタリングを最適化する事で整形精度を格段に向上した（edge steepness≅20μm）[1]。また，光輻射圧を用いた周期配列カイラル構造の形成[2]，干渉パターンを用いたレーザー誘起ドット転写（LIDT）など最新の成果について発表を行う。[1] Y. Nakata, K. Osawa, N. Miyanaga, Scientific Reports, 9, 4640 (2019).[2] Y. Nakata, M. Yoshida, N. Miyanaga, Scientific Reports, 8, 13448 (2018).

○奈良崎愛子，高田英行，吉富　大，鳥塚健二（産業技術総合研究所），小林洋平（東京大学）

我々は，超短パルスレーザー加工の高生産性・高精度化を目指し，レーザー照射パラメータをより広範に自在可変できるパラメータ可変超短パルスレーザー加工機の開発を行っている。さらに，これを用いて種々の材料のレーザー加工に取り組み材料物性と加工特性の相関を抽出することで，よりスマートな加工レシピ提供を目指している。今回は特に加工時の熱蓄積に着目し，産業界でニーズの高いセラミックス基板への微細穴あけを中心に，広範なパラメータで加工した微細穴形状のパルス幅・ショット数依存性を詳細に調べることで，プロセス時間により顕在化する非熱的/熱的加工境界について明らかにしたので報告する。

◎長谷川智士（宇都宮大学）

フェムト秒レーザーは，材料の熱拡散速度に比べてパルス幅が十分に短いため，熱影響を低減した高品質な加工を実現する。また，高いパルスピーク強度により実現される多光子吸収を介した物質励起と，透過性の高い近赤外の波長により，透明材料内部への回折限界以下の加工を可能にする。これらフェムト秒レーザー特有の特徴を活かして，透明材料内部への回折光学素子の作製に関する報告がされている。上記の応用では，構造を短時間で大面積に加工することが求められる。我々は，高速・高効率なフェムト秒レーザー加工を実現するために，空間光変調素に表示された計算機ホログラムを用いたレーザー加工に関する研究を行っている。この技術は，任意の光強度パターンを有するレーザーを対象に照射することで，高いスループットと高い光利用効率を有するレーザー加工を実現する。本報告では，我々のこれまでの研究事例について紹介し，今後の展開を述べる。

○宇野和行（山梨大学），實野孝久（大阪大学）

我々は，レーザーパルス波形・パルス幅が制御可能なCO2レーザーを開発した。我々のCO2レーザーでは，1台の小型でシンプルな装置において，パルス幅100 nsから400 nsのテールフリー短パルスや尖頭パルス幅100 nsから400 nsの尖頭パルスとテール長10 μsから200 μsのパルステール，尖頭パルスに対するテールのエネルギー比1:10から1:120のテール付き短パルス，パルス幅10 μsから100 μsの長パルスが出力可能である。CO2レーザー加工では，レーザーパルスの形状とパルス幅が加工のメカニズムや熱の影響を決定する。各々の材料において，高品質・高効率加工のための最適なレーザーパルス波形があると考えられる。本研究では，レーザーパルス波形とフルエンスに依存するPMMAやPC，PI，PTFEなどのポリマー樹脂の加工特性について調査した。

○溝尻瑞枝（長岡技術科学大学）

フェムト秒レーザパルスの誘起する非線形光吸収をCu還元析出に利用し，3次元Cu微細構造を大気中で直接描画形成した。原料には，レーザ波長において高い透過率を有し，その半波長以下で大きな吸収を有するCu₂Oナノ粒子を用いた。膜状に塗布したCu₂Oナノ粒子溶液内部にグリーンフェムト秒レーザパルスを集光し，光軸上で焦点位置を変えて描画を行ったところ，焦点位置に依存した高さの微細構造が形成された。この結果は，フェムト秒レーザパルスの膜表面における顕著な吸収はなく，非線形光吸収により微細構造がCu₂Oナノ粒子溶液膜内部に形成されたことを示唆している。造形構造は主としてCuであったことから，Cu₂Oナノ粒子が熱還元され，Cuが還元析出されたことを示している。Cu微細構造を大気中で造形できる本プロセスは，マイクロデバイスの直接描画形成プロセスとして広く応用が期待できる。

○宮地悟代（東京農工大学）

回折限界によってレーザー加工の空間分解能は波長オーダーに制限される。著者は，高強度レーザー照射によって固体表面の誘電関数に変調を加え，表面プラズモン・ポラリトンを励起し，そのプラズモニック近接場によるアブレーションを通して，ナノ加工できることを示してきた。表面プラズモンの励起・緩和過程および，その理解によって加工形状をコントロールできる手法について紹介する。

○脇田　航（広島市立大学）

近年のバーチャルリアリティ（VR）技術の進展は目覚ましく，ゲームやエンターテインメントに限らず，失われたモノの復元や通常では体験できないコトの体験，各種シミュレーション，技能伝承・評価，遠隔作業，健康促進等，幅広い分野において実応用が期待されている。このようなVRコンテンツを実現する際，VRを体験できる空間を現実世界でいかに確保するかが問題となり，限られた実空間内でルームスケールを超えた広大なVR空間を移動するためのロコモーションインタフェースが必要となってくる。しかしながら，従来研究では，歩行プラットフォームおよびモーションプラットフォームともに安全面，コスト面，性能面，精度面の観点から依然最適解は見つかっておらず，安全で低コストかつ高没入な装置の実現までは至っていないのが現状である。そこで本稿ではこれらのロコモーションインタフェース開発に関するこれまでの取り組みについて報告する。

○赤羽克仁，中本高道（東京工業大学）

本論文では，シリンジ操作を実現する7自由度ワイヤ駆動型力覚提示装置の提案を行う。シリンジ全体の位置・姿勢の6自由度の力覚提示のみならず，外筒と内筒の関係を1自由度として力覚提示することを目的とする。ワイヤ（糸）は押すことができないので，N自由度の力覚提示装置を構築する為にはN＋1以上のワイヤでエンドエフェクタを駆動する必要がある。そこで，本研究では8本のワイヤにより，7自由度の力覚提示を実現するシリンジ操作を実現するエンドエフェクタの提案を行う。提案手法を検証する為に，可動域における位置・姿勢の計測について計算機シミュレーションを行った。

○田川和義（愛知工科大学／立命館大学），井垣友貴，田中弘美（立命館大学）

近年，仮想空間において織物のような表面微小構造が非一様で複雑な柔軟物などに触れたときの触感を再現・提示する研究が進められている。ヒトの指腹部には指紋が存在しており，指を物体表面に触れて滑らせた際に，指紋に固着・滑りを繰り返すStick-Slip 現象による振動が生じることで，ヒトは物体表面の微小な粗さによる触感を認識している。そのため，指先で物体に触れた際の触感を再現・提示するためには，指先に生じるStick-Slip 現象による指紋の変形・振動を求める必要がある。本研究では指紋を有する指先のStick-Slip シミュレータを構築し，これにより変形・振動を求める。さらに，計算コスト削減のために，物体を指先でなぞった際の指および指紋の変形・振動をオフライン計算により記録しておき，そのデータに基づき変形・振動を生成する手法も提案する。

○一色正晴，福本真也，木下浩二，柳原圭雄（愛媛大学）

農作物の価格は等級によって変化する。等級は，色，形状，大きさ，傷など様々な要因から決定される。その等級判定を従来は人手で行う部分が多く，多大な時間と労力を要する。本研究では，等級判定の中でも自動化が難しい形状等級判定の自動化を目的として研究を行っている。従来手法では，トマトの画像に対し2値化と輪郭線抽出を行い，偏平度，異形度，尖り度，乱形度と呼ぶ特徴量を定義し，各等級に閾値を設定して等級判定を行っていた。しかしながら，特徴量に相関があるなど，十分な精度での判別が行えていなかった。そこで本研究では，新たな特徴量の検討と，k-近傍法やSVM法，CNNなどを用いた形状等級判定法を提案し，それぞれの精度の比較を行った。

○角谷賢二，林　武文（関西大学）

筆者らは，超高精細デジタル画像によって，名画，古美術，古地図などを広く一般に発信するプロジェクトを継続している。本稿では，超高精細デジタル化の撮影方法，得られたデータの表示方法，およびこれまでに取り組んで来た美術品や古地図を対象とした展示に関して紹介し，超高精細デジタル画像を活用した情報発信の実際とその有効性について述べる。

○佐々木清吾（防衛大学校）

実践的学習として小型電動車両を製作した。電動車両をモータと回路の教材というより，電池からモータまでのひとつの電気エネルギー変換システムとして理解する。そのために，電池，回路，モータの3つの構成要素に流れる電流に着目して動作を理解した。さらに，車両の動作時である電池の放電のみならず，充電にも着目した。充電時温度を高くすると，放電容量が増加した結果を示す。

都倉佑悟，保井良太，○佐藤孝雄，川口夏樹，荒木　望，小西康夫（兵庫県立大学）

制御実験を通じた制御教育について検討する。実験前後での理解向上を評価するために，実験の前後でアンケートを行う。このアンケート結果から客観的な評価方法について検討する。

◎岸本　航，今井慎一（東京学芸大学）

近年，3Dプリンタは，比較的安価での購入が可能で，様々な分野で活用されており，小・中学校でも導入されている。しかし，現状では小・中学校での主な活用はクラブ活動等で使用したという事例のみで非常に少ない。その大きな要因の一つとして授業で使用するには造形時間が長いという問題が挙げられる。3Dプリンタで造形時間を短縮させるためには，造形物を小さく制作すればよいが，小さく制作すると造形精度の問題により設計した形にならないことが多い。そこで本研究では，縮尺を変更した場合の造形精度を検証することを目的とする。

○川田和男（広島大学），藤原成隆（広島県立呉工業高等学校），玉井輝之（愛媛大学），正田義明（府中市立第一中学校）

2008年3月に告示された小学校学習指導要領には，特別活動の学級活動に1年生から6年生に対して[共通事項]（2）日常の生活や学習への適応及び健康安全「エ 清掃などの当番活動等の役割と働くことの意義の理解」と初めて具体的に「清掃」活動が記述された。しかし，自主的な清掃活動に対する指導は，教員にとって大きな負担であると考えられる。このような指導おいて，教員を支援するICTを導入することで負担を解消できる可能性がある。実際に，タブレットや電子黒板といった電子機器が導入され，教員は児童の個別学習の指導ができるようになったことで負担軽減になっている例もある。そこで本研究では，小学生の掃き掃除の動機づけを支援する教材を開発することを目的とする。

◎玉井輝之（愛媛大学），藤原成隆（広島県立呉工業高等学校），川田和男（広島大学）

近年，様々な製品にセンサやコンピュータが搭載され，製品の自動化や高機能化が進められている。工業製品のみならず，家庭生活で利用する機器にも搭載されており，センサやコンピュータは生活に欠かせないものとなっている。今後も，益々需要が高まっていくと考えられる。この工業の発展は，義務教育にも反映されており，平成29年に告示された学習指導要領では，プログラミングの学習が小学校から高等学校になるまで系統的に行われるようになった。これらのことから，センサやプログラミングについて学習のできる環境を整えていく必要があると考える。そこで，本研究では小学生にインテリジェントシップの製作を通して体験的にプログラミングを学習する親子工作教室を実施し，小学生の習熟度評価と親の意識調査を行った。

○大西義浩（愛媛大学）

制御技術の教育においては，システムの構造や特徴を理解し，制御目的を達成するプログラミングを作成することが重要である。制御目的がどの程度達成できているかという判断は過渡状態において立ち上がり時間やオーバーシュートなどのさまざまな指標がある。プロセス制御の重要な目標の1つは，定常状態における制御誤差の変動を最小限に抑えることである。制御誤差の分散に基づく性能指標は，プロセス制御の分野で広く使用されている。本稿では，制御誤差の分散に基づく制御性能評価を制御技術の教育効果推定に応用することを考察する。

○芹澤善積（電力中央研究所）

スマートエネルギー分野におけるセキュリティの国際標準化動向として，まずスマートエネルギーの概要を紹介し，スマートグリッドを中心としたセキュリティの国際標準化動向および需要側エネルギー資源に関わるセキュリティ対策の実装方法などを紹介する。

◎丸地俊也，中谷博司，正木克実（東芝インフラシステムズ）

インフラ制御システムは，機器の故障等による危険を回避するために安全性が求められてきた。また近年，オープンネットワーク化が進み，IoTやCPS技術の活用が期待され，インフラ制御システムにおいてもセキュリティ対策が求められている。しかし，安全性とセキュリティの両立には，機器の故障による異常とサイバー攻撃による異常のそれぞれに対して，取るべき対応が異なるといった課題がある。本講演では対策の一例として故障検知機能とサイバー攻撃検知機能を有する異常検知技術について発表する。

○松崎和賢（中央大学），澤田賢治（電気通信大学）

主要な再生可能エネルギーである太陽光発電(PV)では出力制御が地域により実施されている。今後，利便性と費用の観点からネットワーク経由の出力制御が望まれるが，インバータの機能をネットワーク越しに公開する（スマートインバータ，以下S-INVとする）ことになるため，セキュリティの懸念がある。インバータ自体は系統連系規程の要件に基づき安全面での対策がなされているため，S-INVでは遠隔の出力制御用に追加・公開される機能のセキュリティを保つことが特に重要となる。当該セキュリティの評価については，確立された手法が存在していないため，本研究ではS-INVのセキュリティ評価項目と評価環境を整備し，S-INV固有機能の評価を低コスト・高水準で実施できることを目指す。具体的には，S-INV固有の機能に対するセキュリティ試験を遠隔から人手を掛けずに実施し，同時にセキュリティ評価の対象範囲を増やす手法を確立する。

○福澤寧子（大阪工業大学），永井康彦（日立製作所）

IoT(Internet of Things)/CPS(Cyber-Physical Systems)では，物理的な機器やサブシステムが通信機能の組込み等によりサイバー空間に接続される。このため，安全性の観点だけではなく，セキュリティの観点からのハザード分析が必要になってきている。しかしながら，「安全」と「セキュリティ」は独立に発展してきた経緯があり，両観点を含む統合的な分析手法は未だ確立されていない。システム安全解析手法STAMP/STPAは従来手法では見出せない，ソフトウェアや機器・サブシステムの相互作用といったシステム特性に関する不備を特定できることから，IoT/CPS等の安全解析に適している。本論では，STAMP/STPAでは相互作用の不備を両観点から共通的に捉えることが可能である点に着目して手法を改良・拡張した安全・セキュリティハザード統合分析方式を紹介する。

◎太田原千秋，内山宏樹，熊谷洋子，萱島　信（日立製作所）

社会インフラシステムへのサイバー攻撃の影響は甚大であるため，システム防護を目的としたセキュリティ設計を要求する標準規格の策定が進んでいる。セキュリティ設計とは，脅威を洗い出し（脅威分析），リスクが大きい脅威を抽出し（リスク評価），抽出した脅威に対策を講じる（対策立案）一連の工程を指し，システム規模に応じて工期が大幅に変動することが知られている。このため，多様な特性を持つ多数のコンポーネントから構成される大規模な社会インフラシステムでは，セキュリティ設計の工期削減が喫緊の課題となっている。そこで，我々はテンプレートを活用することにより，短時間で精度良いセキュリティ設計を実現する社会インフラ向けセキュリティ設計ツールを開発した。本発表では，考案したセキュリティ設計支援ツールの概要と適用事例を紹介する。

◎寺田昌弘，矢合忠生，井上真生，太田　翔，安齋博人，今村　誠（東海大学）

荷物運搬作業において，腰痛を効果的に予防することは重要な課題である。間違った動作を行うと腰痛を引き起こし，日常動作にも支障を及ぼすため，正しい動作で荷物の運搬を行う必要がある。そこで本研究では荷物持ち上げ動作を対象として，Kinectで取得したセンサーデータから被験者の誤った動作を改善するための解析方式を提案する。提案方式は，手首，腰のKinectY座標データから動作の正誤判定する時間を決定し，その時間における「膝の角度」と「脇の角度」と「荷物を持つ手の位置」を，正しい動作の角度と位置と比較することにより，ガイダンスを生成する。評価実験により，提案方式が適切なガイダンスを生成できるかどうかを評価し，今後の課題を抽出した。

◎黒澤遥太，大岩孝輔，野澤昭雄（青山学院大学）

過剰な心的ストレスは自律神経機能障害を誘発することが知られている。そこでストレス管理と共に自律神経機能の調整は健康維持において重要である。自律神経系は心臓活動や呼吸活動などを制御している一方で，生体外部からのリズミカルな刺激によって生体内部リズムは引き込まれる。これまでに我々は触覚・視覚刺激を併用した心拍フィードバックシステムを開発した。脈波間隔に対し延長させたタイミングで触覚刺激を生成することにより心拍間隔を延長及び心拍変動スペクトルの高周波成分の上昇が確認され副交感神経を亢進させることができた。本システムのさらなる応用として与える刺激のタイミングを変化することで自律神経系活動の変動やそれに応じた心理状態の変化が期待できる。本研究では刺激のタイミングを変調させ，各タイミングにおける生理心理状態に与える影響を評価を目的とした。

◎渡邊千華（電気通信大学），松田真奈美（フィギャーノート普及会HappyMuse），水野統太，板倉直明，水戸和幸（電気通信大学）

本研究では，知的障がい者が理解しやすい楽譜として考案されたフィギャーノート楽譜での演奏学習を，学習者が自身のペースで学習できるよう，タブレット端末用アプリを作成し，その有効性を検証した。比較用として，音符の少ない楽譜でのリズム学習から音符の多い楽譜でのメロディー学習までステップアップで学習できる機能，正しく演奏できているかどうかの判定表示機能，演奏終了時の達成度表示機能などを取り入れた「支援機能付きアプリ」と，フィギャーノート楽譜と鍵盤の表示のみで構成された「支援機能なしアプリ」の2種類を作成した。小学生から高校生までの知的障害を持つ17名を対象に，支援機能付きアプリ使用群と支援機能なしアプリ使用群とに分け1ヵ月の検証を行なった結果，支援機能付きアプリでの学習者は支援機能なしアプリでの学習者と比較して，使用回数の増加がみられ，使用前後でのフィギャーノート楽譜理解度が有意に上昇した。

◎松本悠佑，Marzieh Aliabadi Farahani，水戸和幸，水野統太，板倉直明（電気通信大学）

ストレス評価を行うための生体情報として脈波が用いられる。脈波による評価方法には，波形の特徴点に着目したものがあり，特徴点の中でも一般的に脈波振幅値が利用される。この振幅値は，複雑な計算を必要とせずに得られるが，フィルタや計測装置の装着位置によって波形変化するといった問題点がある。特に，先行研究ではフィルタによる波形変化の影響については検討されていない。したがって，本研究はこのフィルタによる影響について調査することを目的とした。フィルタごとに脈波振幅値と心理評価の相関をとった結果，フィルタによって大きな違いはなかった。そのため，振幅の相対的な変化はフィルタによる波形変化に依らず安定した評価が可能であることが示唆された。

◎吹田裕介，水野統太，板倉直明，水戸和幸（電気通信大学）

本研究では，既存のピクトグラムを用いた触知実験で導いた「構成要素の少ないピクトグラム」，「1つのパーツが大きい図形」，「直線のみで構成された図形」，「人は識別しづらい」という4つの識別しやすい要素を踏まえデザインした，触知向けピクトグラムの提案とその有効性の検証を行った。被験者は健常な成人8名とし，実験の際にはアイマスクを着用させて中途視覚障害者を再現した。呈示刺激は，JIS規格のピクトグラムから16種類を選定し，識別しやすい図形の特徴を踏まえてデザインしたものと既存のデザインのものを合わせた計36種類を用いた。実験は学習と識別の2段階で行った。実験の結果，わかりやすさが低く，人の要素が含まれるピクトグラム8種類中5種類に関しては上記の4点を踏まえて新しくデザインすることで，学習時間，識別時間，わかりやすさのいずれか1つ以上の評価指標が有意に向上し，識別容易性が向上することが示唆された。

◎永山寛也，野城圭佑，花崎　泉（東京電機大学）

人間は舌や口唇などの調音器官を動かすことにより，音声の調音を行っている。これは言語によって異なり，非母語の発音を訓練するためには，調音器官の動かし方を理解する必要がある。そこで本研究では，MR画像をもとに調音時の舌の動かし方を調べる。音声の特徴量であるフォルマント周波数とMR画像より推定した舌位置特徴量の関係を解析することにより，音声を入力することで舌位置を表示させるシステムの改善を目的とする。

○森山　剛，川口貴大（東京工芸大学），佐々木　空，木津直昭（KIZUカイロプラクティック）

Walking could give a critical damage to one’s health by the wrong use of body. Although many research have reported that as the number of steps in walking increased, the risk of life style related disease would decrease; very few have paid attention to the quality of walking motion. This paper describes an automated image analysis method that evaluates the gait of a person based on the expertise of chiropractic. Motion analysis for enhancing health of ordinary people is expected to provide how to correct or improve their motions in daily life for avoiding unhealthy consequences such as injury by those ill motions. The proposed method analyzes the periods of left and right feet being on or off the ground and compared them among people.

○寺田賢治（徳島大学）

本稿では，スマートビジョンの最新情報，特に画像センシング技術について述べる。

○山口順一（香川大学）

魚眼視覚を，知覚情報研究分野に融合させ広く展開することを念頭に置いて進めている取り組みについて述べる。本稿では，魚眼画像を画像変換して得る疑似魚眼画像および全方位俯瞰画像の特徴や利点について述べた後，それらの適用例として，交差点事故防止を目的とした取り組みと，人の場景認知度を測るための全方向実映像シミュレータの開発を目指す取り組みについて述べる。

○大城英裕，岡　駿佑，行天啓二，高見利也（大分大学）

ニューラルネットワークを用いたパラメータ推定に，行列分解に対応した分割型深層学習を用いて，パラメータ推定の学習速度の高速化，精度の向上を目的としている。本論文では二次元平面を射影変換を用いて別の平面に射影するホモグラフィ行列推定というパラメータ推定問題に着目する。ホモグラフィ分解(Homography Decomposition)では，ホモグラフィ行列を相似変換行列，アフィン変換行列，射影変換行列の3つに分解する。本論文の提案手法はこのホモグラフィ分解を用いて3つの行列に分解し，それぞれの行列で学習を行う。そしてそれぞれの行列の学習重みを用い，最終的に一つの分解型のニューラルネットワークを作成する。実験の結果，本論文の提案手法の学習法の方がホモグラフィ行列を直接推定させた結果以上の精度を出すことが確認できた。

◎川畑匠朗（明電舎）

電気鉄道は長大で膨大な設備を有する大規模輸送システムで，これら電気鉄道に付随する電気設備の検査及び保守が欠かせない。多くの電気設備の保守は，目視に頼るところが多く，目視による検査は膨大な作業量であり，効率化のためにセンシング技術による自動化が望まれていた。そこで，我々は，画像解析処理技術を応用して，カメラを搭載した非接触測定式の「架線検測装置」を開発・実用化し，10数年来，多くの鉄道事業者に適用してきた。また近年，進歩が著しいAI技術に非常に注目が集まっており，架線検測装置においても，電車線保守業務をさらに支えるため，画像解析関連のAI技術適用を進めている。本稿では，架線検測装置の代表的な画像解析処理技術例として，トロリ線の摩耗測定，パンタグラフの接触力測定，建築限界測定と，架線金具検査を紹介する。

○戸田真志，山﨑雄喜，上瀧　剛（熊本大学），岸上剛士（凸版印刷）

2016年4月に発災した熊本地震は，熊本県内を中心に多くの被害を与えた。熊本観光の中心であり，且つ，熊本県民の精神的支柱である熊本城も例外ではなく，殊，武者返しで有名な石垣は，随所で崩壊し，その復旧は急務である。石垣の復旧には，崩落した石材が，元々石垣のどの場所にあったかの特定が重要である。熊本大学では，震災復興プロジェクトの一環として，被災前の石垣に関する情報と，崩落後の石材情報をマッチングにより，石材がどの場所にあったかを自動的に特定するシステムの開発を進めている。マッチングには石材の輪郭情報が重要であるが，現在は，手動での入力に頼らざるを得ず，効率化が求められている。本発表では，熊本城石垣復興における画像処理技術の役割を概観するのと同時に，石材位置特定技術の鍵となる石材輪郭の自動抽出技術と，その開発状況について報告する。

國枝　滉，加藤大貴，○大橋剛介（静岡大学）

近年，健康志向の浸透により，料理中のカロリーや糖質量，GI値（Glycemic Index）等の値に注目が集まっており，また，SNSの普及により，料理画像が撮影され，インターネット上に大量に蓄積されている。一方，画像認識分野ではConvolutional Neural Network（CNN）を用いた手法が注目されており，クラス分類や物体検出のタスクにおいて，成果をあげている。そこで本研究では，料理画像からCNNと画像処理を用いて料理名と料理量をスマートフォン上で推定するシステムを構築した。

○林　純一郎（香川大学）

本研究は安価かつ小型で設置場所にも撮影環境にも制限の少ないLeap Motionを用いたハンズフリーによる空中文字認識の実現を目的とする。Leap Motionは指先の動きを追跡して軌跡を描画することができるが，一筆書きの文字になって文字認識の妨げになる問題があることから従来手法では筆記加速度の変化に注目して一画の始点，終点の判断を行い一画毎に分割した文字を書いていた。そこで空中文字認識に未熟な被験者であっても操作性の良いシステムを構築するため，紙面に文字を書く動作に着目し筆上げの動作を導入することで高精度に一画毎に分割された文字を書くことが可能になると考え，設定した仮想平面を指先が超えた時のみ指の軌跡を描画する手法を提案する。

○青木広宙（公立千歳科学技術大学）

視覚－触覚の交互作用における視覚の優位性に基づく現象として，疑似触力覚が知られている。多くの先行研究においては掌に疑似力触覚を提示する手法に関して提案・検討が行われているが，本研究では，身体の広い部位に疑似力触覚を提示するシステムについて検討を行った。深度センサを用いたマーカレスモーションキャプチャを利用することで被験者の骨格情報を取得し，骨格情報が投影して生成されるアバターの動きに基づき提示される画面に摂動を加えることにより，被験者に疑似力触覚が提示される。具体的には，平泳ぎのような水泳の動きで腕を回すことで，画面の背景がスクロールするシステムにおいて，画面上に障害物を表す箱形の物体が出現するとき，背景スクロールのスピードは低下させることで利用者の動かしている腕に疑似力触覚を提示する。実験により，背景スクロールのスピードを制御することで，疑似力触覚の度合いを制御できる可能性が示唆された。

○秋永広幸，島　　久，高橋　慎，内藤泰久（産業技術総合研究所）

我々は，アナログ型抵抗変化デバイス(Resistive Analog Neuro Device; RAND)を用いて，消費エネルギーを低減し，従来型計算機の不得意な処理を補完する「脳型推論集積システム」を，ソフト・ハード一体で開発している。RANDは，酸化物を上部，下部電極で挟んだ簡単な積層構造からなる。すでに製品化されていて，同様な積層構造を持つ抵抗変化型不揮発性メモリの技術資産を用いて，その開発を推進できるという強みを持っている。本講演では，まず，当該研究分野の動向を紹介し，次に，アナログ型抵抗変化デバイスとその実用化を想定した信頼性特性評価に関する最近の研究成果を述べる。

◎野村晶代，伊藤　愛，岡崎篤也，石井正俊，岡澤潤香，細川浩二（日本アイ・ビー・エム）

低消費電力コンピューティングのための次世代デバイスとして，不揮発性メモリを用いた非ノイマン型ニューロモーフィックチップが注目を集めている。特に，相変化メモリを用いたスパイキングニューラルネットワークチップは，スパース性のあるデータを超低消費電力で処理することができるため，エッジコンピューティングへの応用が期待されている。しかしこのチップの実現のためには，相変化メモリの特性改善や補完技術が必要である。本研究では，デバイス特性を考慮したスパイキングニューラルネットワークのシミュレーションにより，相変化メモリの素子特性がスパイキングニューラルネットワークの性能へ与える影響を定量的に調べた。また，相変化メモリの特性を補完する手法を用い，実装の容易性およびスパイキングニューラルネットワークの性能について議論する。

○河野　崇（東京大学）

シリコン神経ネットワークは，脳神経系の電気生理学的活動をリアルタイムあるいはそれ以上の速度で模倣する電子回路であり，人工ニューラルネットワークに比べ，神経系により近い原理で動作する知的情報処理システムの基盤技術を目指して研究が進められている。超低消費電力CMOSアナログ回路技術による実装技術が，脳神経系に匹敵する高エネルギー効率をも実現可能とするシリコン神経ネットワーク実装技術の本命であるが，昆虫の脳には約10万程度，ヒトの大脳皮質には約160億程度の神経細胞が存在すると言われているが，多種多様な神経細胞に対応する回路を大量に集積する必要があり，大きな技術的ハードルが山積している。これに対して，現在開発されているアナログシリコン神経ネットワーク回路技術と，今後開発が必要な技術について概説する。

◎古志知也（産業技術総合研究所），柏木　誠（青山学院大学），野村健一，吉田　学（産業技術総合研究所），岩瀬英治（早稲田大学）

本研究では，ワイヤレスセンサシステムのためのフレキシブル熱電発電デバイスを開発した。フレキシブル熱電発電デバイスは，ゼーベック効果を用いてデバイス内に生じた温度差を電圧に変換するデバイスであり，ワイヤレスセンサシステムの電源として用いる。デバイスの構造として，シリコーンゴムシート内において発電性能の高いビスマス・テルル系の無機熱電素子を波形状の金属配線で相互に接続する構造を用いた。これにより，素子自体は硬く変形せずとも素子を接続する配線が変形するため，デバイス全体としての高い発電性能とフレキシブル性を実現した。製作したデバイスを熱源に貼り付け，無線通信モジュールの電源として用いたところ，デバイスの出力電圧を一定間隔で無線通信することに成功した。これにより，本研究で開発したフレキシブル熱電発電デバイスをワイヤレスセンサシステムの電源として用いることができることを示した。

○橋元伸晃，小須田　司，笹川倖之介（公立諏訪東京理科大学），組田良則（フジタ），近藤敏仁（高環境エンジニアリング）

熱中症は高温環境下での労働で多く発生しており，特に炎天下での建設現場では大きな問題となっている。熱中症予防のためには，体の水分量を維持するために全身発汗量を把握する事が重要である。このため，本研究では建設現場で着用義務のあるヘルメットに着目し，各個人の行動下における発汗量計測機能を有するヘルメット型ウェアラブルディバイスの開発を行い，その計測可能性を示した。

◎庄子正剛，内田智久（高エネルギー加速器研究機構），野村健一，堀井美徳，吉田　学，牛島洋史（産業技術総合研究所）

我々は，印刷技術を用いた集積回路の高密度実装技術の開発を推進している。高エネルギー物理学分野で用いる放射線測定器のセンサ部からの電気信号読み出しには，特定用途向け集積回路(ASIC)とASICが実装された回路基板が用いられているが，測定器の小型化と読み出しチャンネル数の増加，あるいはセンサ近傍にアナログデジタル混載ASICを設置したいという要望の高まりから，ASICをいかに高密度実装するかが課題となっている。本課題の解決に向け，我々は新しい孔版印刷技術を用いて，約200μm厚のASICチップの段差を乗り越えるように金属配線を形成し，ASICの上部電極と実装回路基板の電極間を接続することを試みた。試作の結果，この金属配線は断線することなく，電極間が電気的に適切に接続されていることが確認できた。本講演では，この段差乗り越え金属配線を用いた集積回路実装試験と評価結果について報告する。

○市川真太郎（日本航空電子工業）

橋梁の振動モニタリングに使用されるシステムにおいては，センサはあらゆる天候変化に対して出力が安定していることが重要である。そこで，温度変化により出力が変化しないことを目的として，素子に応力のかからない実装方法を考案しその効果を確認した。まず素子とインターポーザを金バンプを熱と超音波を加えて圧着し，インターポーザとパッケージを接着剤によって接着した。考案した手法により実装した加速度センサについて実装強度とバイアス温度係数を評価した結果，実装強度においてはセンサとして1000 G以上の耐衝撃性を有することが確認でき，バイアス温度係数については±200 µG/℃以内であることが確認できた。これらの結果から，考案した実装方法が構造物モニタリング用途で想定される環境に十分耐えうる実装方法であることが確認できた。

○村山　啓，相澤光浩，大井　淳（新光電気工業）

より高度なAI，ニューロコンピュータ等の高性能なコンピューティング技術を実現するため，次世代パッケージではチップの大型化対応，微細化，エレクトロマイグレーション耐性の向上が求められる。チップ-基板間のCTEミスマッチは接続部の位置ズレや大きなストレスを引き起こす。低融点はんだであるSn-Bi系はんだを使う事でSACはんだと比べてリフロー時の最高温度を50℃程度低減でき，反りや接続部のストレスを減らす事が可能である。一方，Sn-Bi系はんだではエレクトロマイグレーション耐性が高いもののBiの比抵抗が高くBi原子がアノード側へ堆積し，抵抗上昇する課題があった。そこで，Biの組成比を変更し，微量元素を添加する事により抵抗上昇率や抵抗上昇速度を抑える効果があるかを考察した。その結果Bi濃度を30wt.%にすることで抵抗上昇率を抑え，微量元素として0.5wt.%のCu，0.06wt.%のNiを添加することにより抵抗上昇速度を遅く出来る事を確認した。

◎野口宗隆，岩松俊明，網城啓之，渡邊　寛（三菱電機），喜多浩之（東京大学），三浦成久（三菱電機）

SiC MOSFETにおける反転層移動度の評価にはホール効果移動度(μHall)が広く用いられる。μHallはp型アクセプタ濃度(NA)の増加に伴い減少し，p型ウェル領域へ負のボディー電圧(VB)を引加することでも減少する。μHallと反転層内の平均的な電子位置(ZAV)の関係に着目すると，異なるNAやVBによらずμHallとZAVの関係は同一の曲線上にプロットされることが報告されている。一方で，μHallを制限する散乱機構は，フォノン散乱，クーロン散乱，界面ラフネス散乱であると考えられており，近年これらの各散乱移動度を実験的に分離する手法が提案された。本研究では，4H-SiC MOSFETにおける反転層内の散乱機構を反転層内の平均的な電子位置(ZAV)に着目し評価したので報告する。

○東脇正高，Man Hoi Wong（情報通信研究機構），後藤　健，村上　尚，熊谷義直（東京農工大学）

酸化ガリウム (Ga₂O₃) は，その非常に大きなバンドギャップ (4.5 eV) に起因するパワーデバイス用途に適した優れた物性，および融液成長単結晶バルクおよびウェハーの存在から注目を集めている。更に，もう一つの重要な特徴として簡便なイオン注入ドーピング技術が適用可能であることが挙げられる。我々は，以前開発したシリコン (Si) イオン注入n 型ドーピングに引き続き，最近ディープアクセプタである窒素 (N) を用いたp型イオン注入ドーピング技術の開発にも成功した。本講演では，Si，N多段イオン注入ドーピングを用いた縦型Ga₂O₃ノーマリーオントランジスタの試作プロセス，および作製したデバイスの特性について紹介する。

○奥　友希，戸塚正裕，佐々木　肇（三菱電機）

化合物半導体デバイスが晒される環境要因にはパーティクル，湿度，化学物質，電界，放射線など多岐に渡る。しかも，ワイドバンドギャップ化に伴う高電圧化による高電界領域の発生・動作温度の上昇は，環境要因の加速条件として働く。前報では，環境要因の湿度にフォーカスし，耐湿性に優れる保護膜の形成方法を実験や分子軌道計算法を適用し評価した。本報告では①Si3N4膜以上に優れた耐湿性を有する保護膜の開発，②耐湿性以外の環境要因（ガス，ハロゲン，電界，温度，放射線等）に対する耐性，③簡便な評価・分析方法について検討したので，その成果を報告する。

◎白鳥悠太，星　拓也，松崎秀昭（日本電信電話）

Type-II InGaP/GaAsSb/InP-DHBTは，簡易な構造で(InP)コレクタ層を形成できることから，高耐圧・高速性に優れたトランジスタである。今回，ベース近傍のコレクタ層に対して局所的に高ドーピングすることで急峻なポテンシャルドロップを形成する，いわゆるランチャー構造をコレクタ層に導入し，電子速度向上による高速化を試みた。厚さ13nmのp-GaAsSb/p-InGaAsSbコンポジットベース層及び厚さ60nmのn-InPコレクタからなるDHBTにおいて，ランチャー構造（厚さ4nm，ドーピング濃度3x1018cm-3）を導入したとき，平均電子速度が約5%向上した。また，0.25x6.0μmエミッタDHBTにおいて，ft/fmax=703/484 GHz@JC=16 mA/μm2と優れた高周波特性が得られた。このように，適切なコレクタ局所ドーピングはDHBT高速化に有効である。

○宮本恭幸（東京工業大学）

次世代MOSFETにおいてn-チャネルにおける高移動度材料として期待されているInGaAsであるが，Si MOSFETが単なるプレーナー構造にとどまらず，finFETやナノシートFETなどの3次元的な構造を取り入れて短チャネル効果耐性を改善していることから同様の微細化した3次元構造を導入することが期待されている。さらに低消費電力化においてトンネルFETの実用化も期待されているが，トンネルFETのオン電流向上のためにはInGaAsをチャネルにしたトンネルFETが期待されている。ただし，高性能化にはここでも微細化することが理論予測からは要求されている。そこで，これらの微細構造デバイスを開発するための電子ビーム露光やエッチング，再成長プロセスなどを交えた微細加工プロセスについて，その概略を説明する。

◎乙木洋平，柴田真佐知，吉田丈洋，堀切雅文，成田好伸，藤倉序章（サイオクス）

GaNはその高い耐圧，電子移動度，飽和速度から高性能パワーデバイスへの応用開発が精力的に進められている。SiC基板上のGaNエピは，基地局用高周波トランジスタに用いられ量産化している。5G時代を迎え，高い伸びが期待され。更なる高性能化が課題。Si基板上はようやく量産品が出回り始めた。歩留まり，量産性，信頼性の確保などさらに進化が要。GaN基板上はまだ開発段階だが，非常に高いデバイス特性が報告され始めた。材料面から見たそれぞれの課題を概説する。

○武井　健（日立製作所）

IoT次代に入り無線システムは必要不可欠な存在となった。IoTユーザーからの無線システムに対する要求は，多種多様且つ急速に変化する。そのような要求に応える為，無線システムの要となる無線機は短期間且つ安価に開発することが望まれている。本報告では，IoT向け無線システムを支える新機能無線機を，低予算・低投資環境で開発する一つの戦術を提言する。

◎空　翔太，黒木太司，江口正徳（呉工業高等専門学校），山川　烈（ファジィシステム研究所），田中文啓（産業医科大学）

循環腫瘍細胞(CTC)を検出することで癌の早期発見や臨床応用が可能となることから，CTCは現在世界中で注目されている。我々のグループでは，細胞が固有の誘電定数を所持することに着目し，リング共振器型電極を用いて細胞の共振周波数を測定することで，共振周波数の差異による細胞同定手法を提案してきた。今回は血液中からCTCを同定する事前段階としてリング共振器型電極の有用性を精査するため，人体の腫瘍組織から癌部位を特定する電極の開発を目指し検討を行った。また負性抵抗素子を本電極上に装荷し，その負性抵抗値を制御することでQ値の改善を目指した。負性抵抗素子として，キャパシタンスを帰還回路として接続したFETを使用し，その有用性を回路シミュレーションで検討した。

◎坂本雅弥，黒木太司，江口正徳（呉工業高等専門学校），山川　烈（ファジィシステム研究所），田中文啓（産業医科大学）

国の死亡原因第一位は悪性新生物(癌)によるものであり，近年では総死亡数の約三割を占めている。中でも肺癌は早期発見が困難なことから癌による死亡原因のトップであり，いまだ増加傾向にある。本研究では胸腔鏡下手術時に正常肺部位に混在する癌化部位の検出を目的として，手術時に利用するピンセットやナイフ，あるいは止血鉗子の先端に電極を設け，その共振現象を利用した肺癌部位検出デバイスを念頭に，その簡易モデルにより癌部位検出の可能性を検討した。

○平野拓一（東京都市大学），吉川公麿（広島大学）

3-10GHz帯の電磁波を用いたUWBレーダーで乳がん診断を行う装置の研究をしている。本発表では，アンテナを人体に密着させて電磁波を体内に放射するための，プリントダイポールアンテナの設計を行った。給電部は人体に密着するアンテナ面と反対の裏面にあるため，2層基板を用いて裏面のマイクロストリップ線路で給電し，スルーホールを介してアンテナに給電する構造を検討した。反射係数は3-10GHzにおいて-9dB以下と良好な特性が得られた。今後，実験でシミュレーション結果を検証する予定である。

◎千田純一，黒木太司（呉工業高等専門学校）

近年，ガン摘出手術にマイクロ波を用いたエネルギーデバイスが用いられている。このような器具は，切開する際に周囲の組織に大きなダメージを与えることなく，出血も極端に少なくてすむことから，医療現場で使用される機会が増え，研究も行われている。本検討では，エネルギーデバイスの中でも止血鉗子に着目し，止血鉗子の角度に対して各特性計算を行い，また平行2本線路の形状を変更してそれぞれ比較検討を行った。

◎長野健介，河合　正，榎原　晃（兵庫県立大学）

IoTや5Gに見られるように無線情報通信システムの発展は目覚ましく，無線機器の利用台数は飛躍的に増大すると考えられ，デバイス・素子の小型化やコスト低減が強く求められる。本研究では，信号の分配/合成などに用いられ，無線機器の性能に直結している電力分配器に着目し，集中定数素子を利用した構成で分配器の小型化を図りつつ，マルチバンド／広帯域，非等分配，多分岐など目的に応じた高性能化について検討している。

○大西正己（日立製作所）

現在，高周波・高速回路の設計においては，様々な設計ツールが提供されている。各種アプリケーションに対して，これら設計ツールの中でもフリーの物を有効利用することで，低い研究・開発予算の下，高周波・高速回路の設計を行う具体例を説明する。また，他の高周波・高速回路の設計に有効なフリーツールを紹介し，設計可能なアプリケーションを如何に拡大するかについて考察する。

◎内田悠斗，熊原宏征，黒木太司（呉工業高等専門学校）

近年の異常気象と共に問題となってきている土砂災害に着目し，その早期予知システムを検討してきた。現在，広範囲かつ地中深くの土中水分量を観測できる中波帯と，地表付近を局所的に観測できるVHF帯を用いて，実験検討を行っている。

○黒木太司，坂本雅弥，内田悠斗（呉工業高等専門学校）

共平面型の電極を用い，土中に存在するタケノコなどの農作物を検出するシステムを検討した。