理工学部

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名物研究室紹介

脳波のデータをプログラムで解析する

脳知能学研究室  【向井研究室】



 コンピュータの始まりは、脳のしくみの一部をプログラムと見なして構築し、思考する機械をつくろうとする試みでした。近年は脳とコンピュータをつなぐブレイン・コンピュータ・インターフェース(BCI)という研究もさかんになってきています。本研究室では、脳波のデータをプログラムで解析することによって、ものを動かす・コンピュータへ入力する・ロボット(写真)を制御するなどのシステムを構築しています。このようなシステムは、体を動かせない人や高齢者にとって役立つことが期待されます。また、実際の脳の動作メカニズムを脳の電気的活動を測定することで明らかにしようともしています。これらの研究を通じて脳の計算原理の解明と応用を目指しています。

ウェブページのためのソフトウェア(ウェブ技術)

ソフトウエア基礎研究室  【疋田研究室】



 写真の中央にあるモニターには、ふつうのウェブページ(ホームページ)の、文字とボタンと写真が映っています。このページは実は、HTML(HyperTextMarkup Language)という言語で表現された元のページを、別の言語であるJavaFX に自動的に変換した結果を表示しています。HTML 以外にも今では、Flash、JavaFX など、他の強力な技術があり、それぞれに操作しやすく美しいページを作成できます。しかし技術の進展が激しいので、大きなウェブサイトを公開しているところではページの更新が追いつかないという深刻な状況があります。
 そこでわが研究室ではこれらウェブ諸技術の間の自動変換システムを開発しました。関連して、ブラウジングの結果を2台以上のパソコン上で共有したり、ブラウザ操作を自動的に記録再生するシステムを発表しています。ウェブはクラウドなどへ急速な発展をとげ、今や基盤ソフトウェアの中心技術といえます。

巡回セールスマン問題の世界記録

計算理論研究室   【玉木研究室】



 計算理論研究室では、組み合わせ最適化問題を中心としたさまざまな問題に対するアルゴリズムの開発を行っています。組み合わせ最適化というのは、「与えられた部品の要求条件を満たす組み合わせのうち、与えられた評価尺度で最もよい組み合わせをみつけよ」というタイプの問題の一般名称です。VLSIの配置設計や、物流における車両の配送計画、工場における作業行程作成など、実にさまざまな問題が組み合わせ最適化問題と考えることができます。ここでは、例として有名な巡回セールスマン問題を取上げます。たくさんの都市を、順番にひとつずつ訪ねて出発点の都市に戻ってくる道順(巡回路)のうちもっとも総距離の短いものを求めよという問題です。
 上で述べた配送計画の他にプリント基板などの穴あけの順番決めなどで実際に起きてくる問題です。組み合わせ最適化問題のよい例題でもあるため、世界中でたくさんの研究者が研究し、TSPLIBという例題集の実例に対して良い解(巡回路)を競い合っています。当研究室で開発したアルゴリズムは、このTSPLIBで大きい方から数えて3番目と5番目の例題に対して、これまででみつかったなかで最短の巡回路をみつけました。右の図は、18512都市の例題d18512に対する、我々の解です。(都市を表示するとつぶれてしまうので、巡回路だけ表示しています。)このアルゴリズムはデンマークのヘルスガウンの開発したプログラムで得た複数の巡回路に、アメリカのクックらが提唱した巡回路併合法を適用するものですが、この併合法の部分に独自のアイディアを盛りこんでいます。

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