情報学全体の基礎となる数学的理論を展開
情報基礎科学では、情報学の基礎となる理論を研究します。これらの理論は、それ自体に深い意義があるだけでなく、ネットワーク、ソフトウェア、AIなど、情報学の幅広い応用分野の基礎となります。特に、アルゴリズム理論、数理最適化やプログラムに関する数理を中心として研究を行います。
計算機とアルゴリズムの性能向上に伴い、今では様々な分野において意思決定や知識発見の道具としてアルゴリズムが用いられています。ところが「現場」で使われるアルゴリズムの多くはアドホックに設計されたものであり、どのような性能を示すかは実際に動かしてみなければわかりません。例えば、どの程度の時間で処理が終了するのか、得られた結果はどの程度の精度なのか、また得られた結果は入力や処理に紛れ込んだノイズに対して頑健なのかなどに対して性能保証がなく、そのままでは安心してアルゴリズムを使うことができません。そこで我々の研究室では、数理の力を用いてアルゴリズムを解析し、高速・高精度・頑健なアルゴリズムを実現することを目標に研究を進めています。
| 宇野 毅明 | アルゴリズム、計算、最適化、データマイニング、データベース処理 |
|---|---|
| 河原林 健一 | 離散数学、グラフ理論、アルゴリズム理論、理論計算機 |
| 龍田 真 | プログラミング論理、ラムダ計算、型理論、構成的論理、ソフトウェア検証 |
| 吉田 悠一 | アルゴリズム、理論計算機科学、（組合せ）最適化 |
| 岸田 昌子 | 制御理論、確率制御、連続最適化、応用数学、深層学習 |
| 添田 彬仁 | 量子アルゴリズム、量子情報理論 |
| 平原 秀一 | 計算量理論、P対NP問題、回路最小化問題、コルモゴロフ記述量、疑似乱数 |
| 松本 啓史 | 量子情報、量子計算、統計学、情報理論、エンタングルメント |
| ヴェルニッツ フィリップ | アルゴリズム、細粒度計算量、文字列問題、数え上げ問題 |
| 黒岩 稜 | アルゴリズム、組合せ最適化、グラフ探索アルゴリズム、汎用ソルバ |
| 藤井 海斗 | 組合せ最適化、アルゴリズム、機械学習 |
高度情報化社会の基盤となる計算機と通信技術の発展に貢献
情報システムの基盤となるコンピュータシステムおよび情報通信ネットワーク分野において、コンピュータアーキテクチャ、ディジタル回路、並列・分散処理、高性能・高信頼計算、ネットワークアーキテクチャ、プロトコル、セキュリティ、資源管理および性能評価手法などに焦点を当てて、理論的、実践的な研究を行います。
コンピュータの心臓は、言うまでもなく、プロセッサです。時折、「プロセッサの性能はもう十分」というような議論を耳にします。でも、そのような議論は、10 年前にも20 年前にもあったのです。しかし現在、10 年前、20 年前のプロセッサで十分と思う人はいないでしょう。優秀なプログラマほど、今あるプロセッサでちゃんと動くプログラムしか書かないものです。逆に言えば、プロセッサの高速化が約束されてきたからこそ、新しい応用分野が広がってきたのだと言えます。つまり、プロセッサの継続的な高速化は、情報技術全体の牽引役なのです。長い間プロセッサの高速化に寄与してきた高クロック化も10 年以上前に限界を迎えました。しかしその後もプロセッサは、アーキテクチャの改良によって性能向上を果たしてきました。本研究室は、既存の手法を改良するのではなく、より根本的なところから見直すことによって、この性能向上を今後10 年、20 年と継続すべく研究を続けています。
| 合田 憲人 | クラウドコンピューティング、IoT、並列分散計算 |
|---|---|
| 金子 めぐみ | 無線通信、モバイルネットワーク、Internet of Things (IoT)無線システム |
| 栗本 崇 | ネットワークプロトコル、ネットワークノードアーキテクチャ |
| 計 宇生 | ネットワーク資源管理、モバイルコンピューティング |
| 鯉渕 道紘 | 並列計算機、相互結合網、チップ内ネットワーク、システムエリアネットワーク、ハイパフォーマンスコンピューティング |
| 五島 正裕 | コンピュータアーキテクチャ、マイクロアーキテクチャ、セキュリティアーキテクチャ、ディジタル回路 |
| 佐藤 周行 | インターネットトラスト、分散型自律ネットワーク |
| 高倉 弘喜 | サイバーセキュリティ、レジリエンス、高機能ネットワーク |
| 竹房 あつ子 | 並列分散処理、資源管理技術、クラウドコンピューティング、インタークラウド、エッジコンピューティング、IoT |
| 福田 健介 | インターネットプロトコル、トラフィック測定・解析・モデリング、ネットワーク科学 |
| 北川 直哉 | ネットワークシステム、ネットワークセキュリティ、IoTシステム |
ITのコア技術と付加価値を生み出すソフトウェア
ソフトウェアは、全産業・全活動の基盤であると同時に付加価値の源泉です。AIの社会実装が広まる時代にあって、益々多様化がすすむ情報システムの鍵を握るのは、高機能、高品質、高信頼のソフトウェアです。本分野では、次世代情報システムの実現に不可欠なソフトウェア科学の重要な学問的課題を扱います。すなわち、プログラミング言語、ソフトウェア工学、分散システムなどの基盤的なソフトウェア技術から、データ工学、機械学習、実世界データ分析などの発展的なソフトウェア技術まで、基礎から応用までの研究を行います。
現在は、さまざまなセンサがスマートフォンや自動車などにとりつけられ、膨大なセンサデータが収集されるようになっています。これらのいわゆるビッグセンサデータを解析することで、社会で起きている各種の事象を検出することが可能になります。私たちはビッグセンサデータ活用のための管理分析技術の研究を進めています。これまでに大規模センサデータ管理のために分散システム上で効率良くデータを処理する時空間索引の研究を行いました。また、センサデータから異常値を検出するための潜在確率モデルやピーク検出アルゴリズムの研究を行っています。さらに、これらの技術を用いて実世界の問題解決に取り組んでいます。例えば、自動車に搭載されたGPSセンサデータを解析しリアルタイムに交通異常を検出する問題や橋梁ヘルスモニタリングデータを解析し構造物の異常を検知する問題に取り組んでいます。
| 北本 朝展 | データ駆動科学、人文情報学、地球環境情報学、画像情報処理、デジタルアーカイブ、オープンサイエンス |
|---|---|
| 佐藤 一郎 | クラウドコンピューティング、ユビキタスコンピューティング、ミドルウェア、OS |
| 高須 淳宏 | データ工学、センサデータ解析、テキストマイニング |
| 蓮尾 一郎 | 論理学、オートマトン、圏論、形式手法、物理情報システム、最適化、機械学習 |
| 石川 冬樹 | ソフトウェア工学、テスティング、モデリング、SE4AI、AI4SE |
| 関山 太朗 | プログラミング言語、型システム、形式検証、機械学習 |
| 青木 俊介 | 自動運転、サイバーフィジカルシステム、リアルタイムシステム、組込システム、移動ロボット、Internet of Things |
| 加藤 弘之 | XML、データベース、関数型言語、XQuery |
| 渡邉 知樹 | 形式検証、最適化、圏論、プログラム検証 |
適切な情報を与える、メディアとしての情報システム
本分野では、「メディア」に関わる様々な課題について研究します。扱うべき情報は多様なメディアから成りますが、その処理において必要となる理論や技術が研究対象です。すなわち、大量のメディア情報を効率的に扱うための基盤となる理論・技術のほか、パターン認識や信号処理といったメディア処理全般に関わる基礎技術や、人間と情報システム、あるいは、人間同士の対話におけるメディアの効用についても研究します。
ライブストリーミング動画からリアルタイムでそこに写っている物体を検出する技術は、交通状況の把握をはじめ多くの応用があり脚光を浴びています。深層学習の枠組みに基づいて、動画が有する冗長性を考慮して時系列情報を利用し、実時間処理を損なうことなく時々刻々見えが変化する物体を安定して高精度に検出する手法を開発しています。
| 新井 紀子 | 情報共有、知識基盤、読解力 |
|---|---|
| 佐藤 いまり | イメージ・ベースド・モデリング＆レンダリング、コンピュテーショナル・フォトグラフィ |
| 杉本 晃宏 | コンピュータビジョン、ディジタル幾何、ヒューマン・コンピュータ・インタラクション |
| 山岸 順一 | 音声情報処理、機械学習、音声インタラクション、音声データベース、生体認証、メディアフィレンジクス |
| 池畑 諭 | コンピュータビジョン、３次元復元、多視点ステレオ、照度差ステレオ、ディープラーニング |
| 片山 紀生 | マルチメディア情報処理、マルチメディア情報検索 |
| 児玉 和也 | 画像入力、画像復元/再構成、映像符号化、映像通信 |
| 小山 翔一 | 音響信号処理、物理に基づく機械学習、逆問題、空間音響、アクティブ制御 |
| 淺野 祐太 | コンピュータビジョン、画像処理、三次元復元 |
| 孟 洋 | パターン認識、映像コンテンツ解析 |
人の知的活動の質を高めるAI技術を創出
人間の知的活動をAIを用いて、より正確に、かつ効率的にサポートすることが実現されつつあります。本学問分野では、AIを初めとする知能システムに関する様々な研究を通して、今後の情報化社会において必要となる知能システム技術を開発できる人材の育成を目指します。
現在、多くの社会的営みが Web を通じて行われ、また社会の仕組みもWeb によって変化してきています。Web 情報学とは、Web を社会基盤として捉え、Web 上のデータを人々の活動として分析・モデル化するとともに、その成果を生かした新しいWeb の仕組みを提案する分野です。具体的にはSNS などのWeb 上の社会ネットワークの分析・モデル化やWikipedia に代表される集合知からの知識の抽出や活用を行っています。例えば、ニコニコ動画の投稿動画の関係性をネットワークとして分析して、投稿のパターンをモデル化する研究を行っています。またWeb 上の知識をRDF という言語を用いて表現することで知識のネットワーク（知識グラフ）を作ることを行っています。Wikipedia 日本語版から作られた知識グラフであるDBpedia Japanese を公開・運用するとともに、様々な分野の知識グラフを関係付けることで、巨大な知識のネットワークを作っています。この知識は社会全体の知であり、これを用いることで社会的な人工知能が実現できます。
| 相澤 彰子 | 自然言語インタフェース、QA、知識獲得、文書解析、意味解析、対話システム |
|---|---|
| 武田 英明 | セマンティックWeb、知識共有、コミュニティ支援システム、設計学 |
| プレンディンガー ヘルムト | 人工知能、深層学習、無人航空機システム交通管理 |
| 山田 誠二 | ヒューマンエージェントインタラクション、ヒューマンロボットインタラクション |
| 杉山 麿人 | 機械学習、データマイニング、統計、知識発見、バイオインフォマティクス |
| 坊農 真弓 | 社会言語学、会話情報学、発話、身体動作、手話、会話分析、社会的相互行為 |
| 水野 貴之 | 計算社会科学、経済物理学、複雑ネットワーク科学、ビッグデータ、人間行動 |
| 栗田 修平 | 視覚と言語モデル、実世界での言語理解、自然言語理解とコンピュータビジョン、大規模言語モデル、自然言語処理 |
| 小林 泰介 | 知能ロボット、機械学習、データ駆動型制御、ヒューマンロボットインタラクション |
| 佐藤 竜馬 | 機械学習、データマイニング、グラフ理論、最適輸送、情報検索、利用者自主実現 |
| 志垣 俊介 | 知能ロボット、神経行動学、データ駆動型制御、システム同定、メカトロニクス |
| 菅原 朔 | 自然言語処理、計算言語学、自然言語理解、機械読解、タスクデザイン、機械学習 |
| 黄 浪 | 自己改善型機械学習、効率的な基盤モデル、効率的な学習アルゴリズム、コンピュータビジョン、自然言語処理、マルチモーダル学習 |
情報社会の実現に不可欠な学問体系
情報環境とは、情報、情報通信基盤、情報管理・流通・検索システム、人および社会基盤を一体としてみなした概念で、情報社会の実現に不可欠な学問体系であると理解されるようになってきました。本分野では、情報環境科学概論を基礎科目とし、基礎から応用までを体系的に研究します。
科学計量学は測定可能な量から科学の動態を理解していこうとする分野です。優れた成果を出した研究と支援・資金投入の関係から成果の原点を探ったり、学術研究のプレスリリースと新聞掲載との相関から掲載される要因を分析したりしています。
近年、研究成果として大学から発信されるプレスリリースが急激に増えており、それに従って新聞掲載も増えていますが、原論文が掲載された論文誌や分野によって新聞への掲載率がかなり違っていることがわかってきています。学術雑誌のインパクトファクターやオルトメトリックス指標、その他の測定可能な量から多面的に要因分析を行っています。
これらの研究を通して、研究への効果的な投資方法やタイミング、あるいは新聞掲載の要因と効果的な発信方法などを見出そうとしています。
| 越前 功 | マルチメディアセキュリティ、マルチメディアフォレンジクス、バイオメトリクス、プライバシー |
|---|---|
| 神門 典子 | 情報検索、情報アクセス技術、テキスト処理、評価手法と指標 |
| 孫 媛 | パーソナライズド学習、認知診断モデル、知識追跡、ビブリオメトリックス |
| 山地 一禎 | 学術情報流通、データベース、オープンサイエンス、研究データ管理 |
| 岡田 仁志 | eコマース、eビジネス、電子マネー |
| 加藤 誠 | 情報検索、検索モデル、情報アクセス技術の評価 |
| 西澤 正己 | 科学計量、計量文献、研究動向、統計分析 |
