ロボット、その中でも、ロボットアームやハンド、マニピュレータによって物を運ぶ・組み立てるなど、「マニピュレーション(物体操作)」という分野に興味を持って研究を進めています。
さらには、このようなロボットマニピュレーションを利用した、組立などの次世代産業用ロボット、生産システムの開発を目指し、企業等との共同研究にも取り組んでいます。

ロボット・人工知能・機械学習との比較や対照を通じて、我々の脳が行っている運動学習や意思決定の計算プロセスを数理と実験の両面から明らかにします。
この工学からアプローチする脳の理解によって、エンジニアリングサイエンスとしての脳科学を目指します。
具体的には、脳における学習や機能回復の計算モデルに基づいたVRリハビリテーションロボットの開発や生体情報デコーディングに基づく運動機能回復シミュレーターの開発を行います。
また、人間の柔軟な学習に倣った新しい機械学習アルゴリズムを開発します。

人間の生活に潤いを与えてくれるエンターテインメント・コンテンツを作成し，その面白さを評価する技術を開発しています。
言語，感性，感情に関する情報と人の知的作業との関係を解明し，知的に人を楽しませるコンテンツ作成において有効活用する技術について研究しています。

• 人工知能(AI)技術・ディープラーニング技術
• 知的クイズを自動生成する技術
• ゲームAI技術(例：人狼アシストAI・ウォーゲーム)
• 服装、色、音楽の嗜好から性格を診断する技術
• ウェブ検索エンジンをより賢く使い易くするための技術
• ディープラーニング自動翻訳技術・対話AI技術
• シナリオを用いた映画要約技術

などの研究をしています。

1. 立体ディスプレイとその応用（輻輳調節矛盾のない裸眼立体ディスプレイ／フルハイビジョン裸眼立体ディスプレイとその医療応用、３Ｄヘッドアップディスプレイによる自動車運転支援）
2. ディープラーニングを用いたＣＴ画像の解析
3. マスコミ工学（自然言語処理を用いた人物・政治・経済・社会問題の分析／企業広報文書・虚偽広告の分析など）

自由視点映像メディア（三次元テレビの実現）、マッシブセンシング（安心安全な住空間の提供）、複合現実型情報提示（バーチャルリアリティの進化形）、高度交通システム(ITS)における運転者の視覚支援、スポーツ技術解析とＶＲによると全く新しいレーニング支援形態の研究、など、コンピュータに映像や画像を認識させる方法と、それを応用して使い易く高機能な画像情報メディアを創る研究を行っています。
複数教員による指導体制を敷いていますので、研究に関して多様な観点から考える実力を養うことができます。
2018/4向けから，亀田の枠に記入すると、指導教員が亀田で確定になります。（北原先生のほうに記入すれば北原先生が主指導で確定）

「人間のコミュニケーションに関する脳メカニズムの解明」と「それを用いた新たなコミュニケーションの提案と開発」を行っています。
主に、記憶や感情、コミュニケーションなどの認知脳機能を、認知心理実験、脳機能計測実験（脳波など）、信号統計処理、数理モデリング、精神医学の手法を用いて調べます。
さらに脳刺激装置やバイオフィードバック技術で脳活動を操作し、コミュニケーション障害の改善プログラム開発などの社会応用を試みます。

自由視点映像メディア、拡張現実（AR）、複合現実感（MR）自動走行車両インタフェース、スポーツ映像解析など、実世界の状況を画像情報から認識する方法と、それらを応用した使い易く高機能な画像情報メディアの創出を目的とした研究に取り組んでいます。

アナログで設計しディジタルで実行する制御系はサンプル周期を非常に小さくしないと期待する性能が得られません。
そこで大きい周期でも高性能を発揮することにより、より広い分野で適用可能なディジタル制御系の設計手法を各種開発しています。
特に線形および非線形系に対する離散時間モデリング手法（伝達関数、状態方程式、デスクリプタ形式）やディジタル設計および再設計法を研究しています。
電気・機械・航空系への応用を考えた実験も行っています。

Life Engineering (LE) Labは、生体システムのモデル化および工学的応用をベースに、医・工・情報の分野横断的な先端的研究に取り組み、医療現場や日常生活への社会実装を目指します。
情報・電気・機械的な観点に基づく生体のシステム的理解を深め、医療・介護・日常の現場でユーザに使いやすく快適な情報支援を可能とする、センシング、ディスプレイ、生体物理シミュレーションの技術開発を行い、生活支援技術基盤の確立を目指します。
また、医療・介護分野の専門家と連携して真に有効な工学技術の開発を目指します。

情報通信システムのシャノン理論的な解析、ユニバーサルデータ圧縮、秘密分散などの情報セキュリティ技術を研究しています。

皆さんは特に何も意識せずとも初めてみた物体を掴んで操作することができるでしょう。 しかし、これこそが現在のロボットの最難関課題と言っても過言ではありません。 特に難しい力学計算などしていないはずなのに、なぜかロボットの追随を許さない物体操作が瞬時にできるのです。
厳密な理論を持たずに正しい行動ができる「適当さ」、ここに秘密があるはずです。
さて、制御にはとても硬い位置制御と、とても柔らかい力制御があります。 この両者をうまく使い分けることで、「適当」な硬さの物体操作ができるようになります。
すなわち、位置制御と力制御を適切に統合させるための方法論の確立こそが、適当さの獲得への鍵ではないでしょうか。
本研究室では 軽くて制御性能のよい油圧アクチュエーション技術、 人間の身体自身を制御対象としてしまう機能的電気刺激、 人間の物体操作技能を抽出できるバイラテラル制御、 そして、これらを統合して実現する模倣学習による物体操作技能の獲得について研究しています。

「人が機械にあわせる」のではなく、「機械が人にあわせる」ための 技術を実現するために、本研究室ではシステムを制御するソフトウェアを賢くするという面からアプローチを行っています。
人工知能や機械学習などの情報分野の技術を基盤に、制御工学や回路理論などの異なる分野の技術を取り入れた融合的研究によって、あたらしい機械知能のありかたを探求しています。

ヒトの知覚拡張を通して、個人では埋まらないギャップをテクノロジーの力で橋を渡し、ヒトの選択肢の幅を広げ、一人一人が最も人間らしく生きるための社会実現を目指している。
そのため、現地・現物があるサービス技術，ヒトと直接接触するハードウェア、裏に隠れているソフトウェアを広域的に触れ、サイバー空間とフィジカル空間の境目をなくす技術・システムの研究・開発を研究対象としている。

「制御しにくいものを実際に制御してみせる」をポリシーとして以下のテーマに取り組んでいます。

• モンテカルロモデル予測制御という並列計算機をフル活用した最新の制御法の基礎的な研究と、移動ロボットの走行制御、ドローンの墜落防止等への応用
• 移動ロボットおよび自動運転に関する研究
• ヘビ型ロボット、多脚ロボットの機構設計及び制御
• そのほか、制御が容易でない制御対象

■研究活動のビジョン■
AI/ロボットやVR/ARを始めとする先端技術から心理学知見に到るまであらゆる手段を用いて、人々に安心をもたらすための技術（安心テクノロジー）を研究開発します。世界的に知られる高いレベルの研究成果産出を目指します。具体トピック例：高齢者の社会的孤立抑止、注射時の痛みや不安の軽減、人の良心を拡張する技術、次世代のオンライン教育環境。

■教育活動のビジョン■
独創性、積極性、引き出しの多さ、コミュニケーション力、英語力など、研究力に留まらない幅広い人間力を育成し、世界規模で活躍できる人材を輩出します。恵まれた研究室環境の中で、対話を重視し、各人に合わせた細やかな指導を行います。
（ぜひ見学にいらしてください）

[Vision for Research]
Create technologies which bring a sense of security and relief to humans. To this end, we make use of various approaches in the latest AI, robotics, VR/AR, and findings in psychologies. Recent topics include preventing social isolation in elderly people, pain/anxiety relief in vaccination, expanding human conscience, and the next generation online educational environment.

[Vision for Education]
Cultivate active and creative individuals who can have a place globally. Provide students with an international and diverse study environment equipped with latest facilities. Keep communicative atmosphere.
(We look forward to host your lab visit!)

ヒューマン・ロボット・インタラクション研究室では，人とロボットのインタラクション（相互作用）に関わる幅広い研究を行っています．ロボットは外界の状況をセンシングし，考えて，行動しますが，ロボット単体によるセンシング能力には限界があります．そこで，人を取り囲む環境をロボットに見立て，環境内にセンサを遍在させることにより，部屋全体が人の活動状況を見守り，支援を行う環境知能化という新しい考えに基づく研究も行っています．環境に遍在させるセンサとして，無線通信により情報を収集することのできるオリジナルなセンサデバイス（インテリジェント電源タップ，温湿度センサ，照度センサ，人感センサ等）を開発するとともに，環境知能化の応用として，エネルギーの無駄を見つけて省エネを促すHEMS (Home Energy Management System)，独居高齢者の普段の様子をモニタリングすることにより普段の状況と異なることを検知・通知する高齢者モニタリングシステム等を開発しています．また，様々な機器にセンサを埋め込むことにより，視覚障害者の駅における転落事故を未然に防ぐインテリジェント白杖，服薬状況を見守るインテリジェント薬箱など，ユニークなデバイスの開発を行なっています．

Research in Human-Robot Interaction Lab. encompasses variety of sensor-applied systems for better human life. In general, robotic system is composed as the cycle of sensing, recognition, planning, and actuation. We applied it to the human surrounding environments such as room, home, office, and hospital. This notion is so called intelligent environment. The ubiquitous sensors embedded in the human surrounding environment senses and recognize human behaviors, plans how it support human, and provide support to human using multimedia (i.e. graphics, gestures, voices). The application encompasses HEMS (Home Energy Management System), elderly person monitoring system, and security system. We also are developing variety of sensor embedded systems such as intelligent white cane to prevent falling off at station for visually impaired persons and intelligent medicine case to prevent incorrect dosing.

鮎を用いた群れの実験から創発現象について考える研究をしています。
動物の群れが一つの生き物のように振る舞う時，私たちはそれについて何を言い得るのでしょうか。
個体の選択と集団の選択は、多くの矛盾を孕んでいるにもかかわらず、両者の関係は常にうまく調整されているように見えます。
私の研究室では、個体と集団をつなぐインターフェースはいかなるものなのか、
そして、いかにしてそれを立ち上げることができるのかを研究します。

計算知能と離散数理の理論から応用まで、またソフトウェアからハードウェアまで幅広く研究を展開しています。
現在、数多くのプロジェクトを関連企業・省庁と展開しており、小型無人航空機、ウェブサービス、画像処理、電子マネー取引、推薦技術などを取り扱っています。

物事に触れる際に得られる感触を、工学的に再現および創造する技術およびコンテンツの研究を行っています。
触覚のみならず他の諸感覚を組み合わせ、人間の生理学、心理学に基づいた適切な情報提示を行うことにより、ユーザがヤミツキになるインタフェースの設計を目指します。

（広い意味での）局所探索法を用いた近似最適化とその周辺に現れる諸問題に関心を持っています。
最適化は、生命活動を支えるタンパク質をはじめとする、種々の分子系の安定構造の探索から、人の生産活動の効率化に係る、様々な問題解決に至るまで、科学、工学のあらゆる分野で直面する課題です。
現在は、主として、諸技法の有効性の由来を機能ベースで明らかにし、効果的な運用に役立てていく基礎研究を行っています。

生活の質を高める次世代エンタテインメントを実現するための、ＣＧアニメーション技術、ＡＩ技術、ＶＲ・デバイス技術、ゲーム技術などの研究や、健康維持・リハビリ・教育などへの応用に関する研究を行っています。

生体計測システム研究室では、生命の維持はもちろんのこと高いQOL（Quality of Life：生活の質）やROL（Respect of Living：尊厳ある生活）を維持したまま生活を送るための支援技術・機器に関する研究を行っています。

柔軟ロボット学研究室では、斬新な柔軟ロボットに関する技術開発と理論構築を目指し、ハプティクス（触覚学）を含むソフトロボティクスの幅広い研究テーマに挑戦しています。

複雑な現実の世界において、人間はおろか犬に匹敵する柔軟な知能をもった機械は実現できていません。
同時に、脳がどのようにして情報処理を行っているのか、その本質的な部分はまだまだ未解明の部分が多くあります。
当研究室では、この両者は表裏一体の問題だとして、脳の情報処理原理の解明と人間のような柔軟な知能の実現の両方を目指しています。
そのために、人工ニューラルネットに関する研究を、理論・計算機シミュレーション・心理物理実験など多方面から実施するとともに、開発した新しい学習機械の工学的な応用を進めています。

バーチャルリアリティにおける体性感覚提示技術に関して、様々なアプローチを行っています。これまでに行ってきた主なテーマとしては次の３つがあります。

1. バーチャルな物体に触れた時の硬さや重さを手に与える。
2. バーチャルな空間を歩行する感覚を足に与える。
3. 没入映像によって移動感覚を与える。

We are working on various approaches to haptic sensation technology in virtual reality. The following are the three main themes that we have been working on:

1. Giving our hands the hardness and weight of virtual objects when we touch them.
2. Realizing the sensation of walking in a virtual space on foot.
3. Generation of a sense of movement through immersive images.

ナノからマクロまで幅広いスケールのメカニカルシステムを対象とし、数学および物理学を駆使したダイナミクスの解析と新しい制御法の開発を行っています。
とくに非線形現象の積極的な利用により、本質的なブレークスルーを生み出し、真に人間の役に立つ工学システムの構築を目指しています。

光や音と自然・人間・芸術・食・人工物等とのインタラクションを利用して安心・安全・快適・豊かさ等を追求する研究を行なっています。
研究手段は、ハードウェアとソフトウェアを区別せず、また、アナログとディジタル、理論と応用等の両面からその時々に最適な方法で対象にアプローチしています。
音響システム研究室で取扱う範囲は広く、
●音楽音響・音楽情報、●超音波・光応用計測、●医用超音波、●水中・海洋音響、●センサ・アクチュエータ、●バイオ・環境計測、●ロボットの高機能化、●エンターテイメント開発の各分野に及んでいます。

最適なエネルギーシステムの実現に向けて、需要側の視点から、環境負荷低減・セキュリティ・経済性・レジリエンスに対応したエネルギーシステムの開発と社会実装に取り組んでいます。システム工学と電力工学とを基礎としますが、システム最適化や機械学習を始めとする幅広い領域に渡る学際的な領域を扱います。

外乱を受ける構造物のスマート振動制御技術や振動エネルギーを電気エネルギーへと変換するエネルギーハーベスティング技術の開発を目指して研究を行っています。

当研究室では次世代エネルギー技術の普及による『環境調和型エネルギー社会』の実現を目指し、 燃料電池システム、 エネルギーネットワーク、 移動体用電源などの研究を中心に行っています。
　関連する分野は、電気工学、機械工学、化学工学など広く、ハードおよびソフトの両面からのアプローチを進めています。産総研や企業との共同研究も積極的に実施しており、高度かつ広い視野で先進技術に取り組めることが大きな特徴です。

「流体力学と熱力学を中心として、新しい連続体力学のための『革新的な理論』」の創成を目指す研究室です。特定の工業技術に固有の問題1つ1つを解決して社会へ即還元する応用志向型ではなく、次世代の工業技術の広範の確固たる基盤構築を重視するスタイルです。特定のソフトウェアや実験装置に習熟するのではなく、理論的側面を重視した基礎研究をとおして、将来、技術者や研究者として、いかなる問題にも対応できる学生を育成することが教育目標です。具体的には、博士前期課程修了までに筆頭著者として査読付雑誌論文への採択を目指します。数学が嫌いでないことは必須で、相応の努力も必要ですが、世界トップレベルまで伸ばし、学生時代の努力が生涯活きる教育を目指しております。

本研究室では伝熱流動や混相流のような複雑な熱流体現象を、最先端の計測技術を開発駆使することによって解明するとともに、その機能性を制御することで新しい機器を生みだすための研究開発を行っています。地球温暖化防止のための環境負荷低減化のための技術開発、超小型高効率の熱機器や火力・原子力などの大規模集中型の次世代エネルギーシステムの研究開発ならびに宇宙環境利用のための熱流体制御システムの研究開発などを行っています。

We are investigating complex thermo-fluid phenomena, such as heat transfer and multiphase flow, by developing state-of-the-art measurement techniques and developing new devices by controlling their functionality. We are developing technologies to reduce the environmental burden to prevent global warming, research and large-scale centralized next-generation energy systems such as thermal and nuclear power plants, and research and development of thermal and fluid control systems for use in the space environment.

材料の信頼性を維持するためには、材料特性の詳細な把握は極めて重要である。様々な特徴をもつ合金や金属間化合物が開発されているが、実際に利用される多結晶状態において、これらの金属は、結晶粒の大きさ、結晶粒界の配置の相違により、強度や破壊 特性が異なる。分子動力学法で得られた結果を有限要素法に組み入れる 手法を用いた大規模数値シミュレーションを、高速コンピュータを活用することにより、ナノスコピックな材料挙動に立脚したマクロな材料挙動の予測を実現するための研究を行っている。

水の流動及び循環の各過程に注目し、海岸、湖沼、河川における環境問題の解決に資する研究を行っています。リモートセンシング、フィールド調査，流体実験，数値解析などの手法を用い、現象の理解、技術の開発、政策の提言を目指します。
羽田野先生を加えた5名の教員で「水圏環境工学研究グループ」を形成し、緩やかな協調体制をとって活動しています。

水の流動及び循環の各過程に注目し、海岸、湖沼、河川における環境問題の解決に資する研究を行っています。リモートセンシング、フィールド調査，流体実験，数値解析などの手法を用い、現象の理解、技術の開発、政策の提言を目指します。
羽田野先生を加えた5名の教員で「水圏環境工学研究グループ」を形成し、緩やかな協調体制をとって活動しています。

本研究室は西尾真由子先生と共同
巨大地震・津波という自然災害に関するリスクを対象として、このような災害リスクに対してライフラインシステム（交通インフラ，電力・ガス供給施設、上下水道施設、金融、情報通信など）の安全信頼性をいかに確保するかという工学問題の解決を目指し、解析、実験及び現地調査等のアプローチにより研究を行っている。

本研究室では、「最先端のシミュレーション技術を用いたき裂進展解析手法の開発」や「実験との比較による破壊メカニズムの解明」などの基礎的な内容から、「それらを適用した実構造物の耐久性評価」といった応用的な内容までを目指して、研究を行います。

水の流動及び循環の各過程に注目し、海岸、湖沼、河川における環境問題の解決に資する研究を行っています。リモートセンシング、フィールド調査，流体実験，数値解析などの手法を用い、現象の理解、技術の開発、政策の提言を目指します。
羽田野先生を加えた5名の教員で「水圏環境工学研究グループ」を形成し、緩やかな協調体制をとって活動しています。

旋回流を用いた超希薄および超希釈予混合燃焼の研究、辻バーナ型対向流拡散火炎の研究、ヘプタンなど高炭素数炭化水素燃料の燃焼、非熱プラズマによる着火促進、火炎のレーザ計測などを行っています。実験と詳細反応数値計算（大規模素反応群を考慮した熱流体数値シミュレーション）による研究です。

本研究室では、「プラズマ」、「電磁流体」をキーワードとし、それらの特異な化学的・電気的・流体的特性を活かした革新的な工学機器の開発、および既存の工学機器の高性能化を目指した研究を行っています。

本研究室では地盤材料、粉体材料などの固体粒子の集合体の力学挙動を解明するために、(1)X線CTやレーザーによる可視化実験、(2)粒子法による数値シミュレーション等のツールを用いて研究を進めています。また下記のような応用研究を行っています。

• 地盤の液状化と流動による建物被害
• 土石流、斜面崩壊のリスク評価
• 高速鉄道軌道の沈下対策
• 月や火星の基地開発のための地盤工学
• 放射性廃棄物地層処分に関わる地盤工学
• 長期の地層形成の力学

材料力学・機械力学・コンピューターシミュレーションをツールとして、スポーツ分野、エネルギー分野を対象とした研究を行なっています。特にソフトマテリアルと呼ばれる、繊維、ゴム、ポリマー、プラスチック等の新しい解析法やより高い記録を望めるスポーツウェア等の設計法についての検討を行なっています。解析方法として有限要素法(FEM)を用いており、試験方法として1軸、2軸の力学試験装置、燃焼試験機等を利用ています。

工学分野の複雑・複合問題を解決するための数理モデリングや数値シミュレーションシステムの研究を行っています。様々な工学領域 (機械工学・海岸工学・建築工学など) の専門家や企業と共同で研究を行い、シミュレーション・数値実験によって問題解決に挑戦します。現在走っている研究テーマの例は以下のようなものがあります。

• 波と構造物との相互作用シミュレーション (津波や波力発電装置など)
• 電磁場と構造物との相互作用 （温熱癌治療など）
• 機械学習を用いた物体の形状最適化

構造物の強度評価など、主に機械工学・固体力学分野を対象として、大規模シミュレーションシステム・並列数値計算基盤に関する研究を行っています。 対象分野（機械工学）、ソフトウェア（解析システム、並列計算）、ハードウェア（スーパーコンピュータ）の専門知識をもとに、問題解決を図ります。

エネルギー変換機器の効率や安全性の向上を目的とし、機器で使用される混相流の流動特性を調べる。また、それに必要な計測手法を考案する。

建築構造物や土木構造物（インフラストラクチャー）を対象として、構造物の力学性状（耐震・免震・制振）や使用材料の物理的性質の探求を行いながら、現存の構造物や新たな構造システムの性能評価や設計方法を発信していくことを目的として、主として、実験的なアプローチで研究を行っています。

1. クラスタリング・教師付分類等のパターン分類手法の開発と実システムへの応用
2. ファジィ推論を用いた鉄道車両の定位置停止制御に関する研究
3. 不確定システムに対するフェイルセーフの新たな概念および理論の構築
4. 不確実システム論の基礎
5. 精度保証付き数値計算理論に関する研究
6. 遅延微分方程式の周期解および初期値問題に対する精度保証付き数値計算
7. 偏微分方程式の解に対する計算機援用証明

当研究室では太陽電池・燃料電池などの新エネルギーシステムに関する技術的信頼性評価・リスク分析についてソフト（ライフサイクル評価）・ハード（実際のシステムを用いた実験評価）の両面から取り組んでいます。

1. Julia言語を用いる精度保証付き数値計算ツールの開発
2. 直交多項式系を使ったスペクトル法の実装
3. 微分方程式の周期解および初期値問題に対する精度保証付き数値計算
4. 偏微分方程式の解に対する計算機援用証明