テーマセッション

非線形性や大自由度性に起因する多様なダイナミクスは，工学，物理から生体システムまで様々なところで観測されます．このようなダイナミクスの解析や制御の研究は，システム制御，応用数学，機械学習をはじめ様々な分野で行われており，従来からの数理モデルに基づくアプローチに加え，現在では観測データを全面に活用したデータ駆動型アプローチに注目が集まっています．本テーマセッションでは，非線形ダイナミクスに関する解析と制御の研究を，基礎から応用まで，幅広く募集します．

キーワード

非線形システム理論
工学・物理・化学・生体などの非線形システム
非線形制御
非線形現象論（カオス，同期現象など）
非線形システム同定
データ駆動型アプローチ
クープマン作用素

TS01 招待講演

高次元遺伝子発現ダイナミクスのランドスケープ解析：細胞分化の予測・制御に向けて

講師

井元佑介氏 (京都大学)

概要

iPS細胞のような幹細胞から様々な細胞種への変化（細胞分化）を予測・制御するために、細胞分化を規定する高次元の遺伝子発現ダイナミクスを明らかにすることが重要な課題である。本講演では遺伝子発現データから力学系解析、トポロジー解析、高次元統計解析などを応用して、細胞分化のランドスケープ（ポテンシャルフローで記述される細胞分化の道筋）をデータ駆動的に表現する手法を提案する。本研究は平岡裕章氏、谷地村敏明氏（京都大学）、前原一満氏（九州大学）との共同研究である。

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TS02 サイバーフィジカル・フレキシブル・オートメーションの理論と実践

オーガナイザ

西竜志氏 (岡山大学)
劉子昂氏 (岡山大学)

概要

近年のものづくり分野では，ドイツのIndustry 4.0に代表されるように，IoT（Internet of Things）やCPS（Cyber Physical System），Cloud Manufacturing，ビッグデータをフルに活用した新しいものづくり（スマートファクトリ）の台頭が急速に進んでいます．本テーマセッションでは，サイバーフィジカル・フレキシブル・オートメーションを実現する上での生産システム／FA技術に関するさまざまな研究・開発事例の講演発表を募集します．

キーワード

ロボティクス・メカトロニクス技術
製品設計技術
生産システム技術
グローバル生産技術
経営・経済分野との統合化技術
FA関連の理論・方法論
IoT/AI/CPSのものづくりへの適用
サイバーフィジカル・フレキシブル・オートメーション実現を目指す理論・方法論

TS02 招待講演

発見可能なAIの基礎技術と応用展開～Wide Learning™の実践事例とともに～

講師

浅井達哉氏 (富士通(株)人工知能研究所・発見数理プロジェクト)

概要

近年、ディープラーニングなどのAI技術が画像認識や言語処理などの分野で盛んに活用されている。ディープラーニングは高精度な予測が可能である一方で、判断の根拠を人間が理解できないため、より高度なタスクである施策立案や意思決定の支援に活用することは難しい。この問題を解決するために、人間が理解できる根拠や関係性に基づいた「新しい発見ができる」AI技術が研究されている。本講演では、表形式のデータから新しい発見をうながすAIの基礎技術を紹介する。これにより、従来の機械学習技術が行ってきた予測・分類の枠を超え、科学的なプロセスや根拠に基づく「知識の発見」が期待できる。さらに、富士通が開発した「Wide Learning™」による発見の事例を紹介する。

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TS03 アイサイ研究者の教育技法

オーガナイザ

南裕樹氏 (大阪大学)
岡島寛氏 (熊本大学)

概要

教育方法や教育教材に関し，幅広い分野のご発表を期待するセッションです．オンライン教育をひととおり経験し，オンラインと対面のベストミックスを議論するフェーズとなりつつあります．また，Society5.0の社会変容が進むなかで，リスキリングが注目されています．アイサイが得意とする制御・AI・ロボット分野のスキルや知識は，今後ますます求められます．このような背景から，アイサイ研究者の教育技術を共有し蓄積することを目的とし，発表を募集します．

キーワード

オンライン教育
ブレンディッド教育
制御教育
ロボット教育
AI教育
プログラミング教育
教育方法
教育教材
人材育成

TS03 招待講演

卒論・修論研究「指導」の攻略法：事例紹介

講師

石原尚氏 (大阪大学)

概要

研究指導は、「論理思考・説明・予定管理・仮説検証・文章構成」などについての基礎力指導と、「専門知識・技術」についての専門力指導の２種類に大別されます。高度な専門力指導をしたいと考えているものの、その前提となる基礎力指導に時間を割かれ、「教えたくても教えられない」もどかしい状況におかれている先生も多いと思います。本講演では、「大半の学生の意識は企業就職に向いている」という前提で基礎力指導法の改善を図ってきた経験を活かして執筆した「卒論・修論研究の攻略本」の執筆経緯や概要を紹介しつつ、学生・教員双方にメリットのある指導法について議論します。

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TS04 医療・健康・スポーツ支援 xR 技術

オーガナイザ

黒田知宏氏 (京都大学)
山本豪志朗氏 (京都大学)

概要

医療やスポーツ，日常生活の中での健康維持・促進などの現実世界での活動を支援する情報科学技術は急速に発展しています．その一つとして，コンピュータで創造される仮想世界（メタバース）の利を現実世界にて効果的に活用するリアリティ融合技術として xR 技術が注目されています．本テーマセッションでは，人間の健康的また豊かな生活を支える xR 技術に関する理論・手法・応用等の研究発表を広く募集します．

キーワード

xR（VR，AR，MR 等）
医療応用
健康促進応用
スポーツ応用
インタラクション
ヒューマンインタフェース
コンピュータビジョン
メディア工学
メタバース

TS04 招待講演

医用画像の xR

講師

中尾恵氏 (京都大学)

概要

CTやMRI等の3次元医用画像に内在する人体臓器の形態情報は治療前の診断や計画に広く利用されているが，撮像時の物理的な制約やハードウェアの限界から低画質，低次元な画像取得に留まる状況も多く存在している．この課題に対し，生体の統計的知識の導入によって患者個人の医用画像を変換，拡張したxR画像の活用機会が増加している．本発表では，機械学習と数理モデリングに基づいて医用画像を変換，拡張するxR技術に関して最近の動向と事例を紹介する．

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TS05 IoTを活用した大規模ネットワーク化システムの理論と応用

オーガナイザ

林直樹氏 (大阪大学)

概要

小型端末機器の普及や高性能化に伴い，IoTが社会全体に急速に浸透しています．このようなIoTを活用するためには，制御性能を考慮した通信システムの構築やネットワークの特性を生かした高度な制御系の設計，最適化などが必要となります．本テーマセッションでは，IoTにおいて重要な役割を果たす大規模ネットワーク化制御に求められる制御システムや通信システムの設計に関する基礎理論や応用事例について幅広く募集します．

キーワード

IoT
大規模システム
高信頼通信システム
分散システム
ネットワーク化制御
センサネットワーク
マルチエージェントシステム

TS05 招待講演

通信による制御システムの高度化，通信と制御との統合的設計

講師

石井光治氏 (香川大学)

概要

従来から，制御分野では通信制約を考慮した制御などが広く検討されおり，一方，通信分野では高速/大容量/低遅延/超多数接続などが検討されている．本講演では，通信と制御とをそれぞれ設計するのではなく，それらを統合的に設計する手法について紹介する．具体的には，1対1のネットワーク化制御における統合的な設計から大規模システムにおける設計までを紹介する．

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TS06 知能システムと最適化

オーガナイザ

巽啓司氏 (大阪大学)
生方誠希氏 (大阪府立大学)

概要

知能システムと最適化の分野では，複雑な問題を解決する様々な手法が提案されており，生産・流通システム，通信・制御工学，金融工学，環境学，経済学，分子生物学，情報学など幅広い領域で利用されています．さらに，この数年の情報通信，計測技術の発達，計算機性能の向上により，その手法の適用範囲は広がりをみせ，その過程で新たに取り組むべき課題も生じています．今後も，エネルギー管理，ビッグデータの活用，環境問題，高齢化問題，感染症対策など，近年注目されている諸問題の解決手法として，そのニーズはさらに増していくものと考えられます．本テーマセッションでは，知能システムと最適化に関する理論，手法，応用およびそれらに関連するさまざまな研究発表を募集します．

キーワード

数理計画の理論と応用（連続・離散・組合せ最適化，多目的最適化，ロバスト最適化，確率計画法，メタヒューリスティックなど）
意思決定の理論と応用（効用理論，多属性/多基準思決定，AHP，ANP，DEA，ファジィ理論など）
ゲーム理論とその応用（非協力ゲーム，協力ゲーム，進化ゲーム，メカニズムデザインなど）
実社会での応用（スマートグリッド，金融工学，スケジューリング，サプライチェーン，マネジメント，機械学習など）

TS06 招待講演

多目的降下法の最近の発展

講師

福田エレン秀美氏 (京都大学)

概要

ある制約条件の下で，複数の目的関数を最小化，もしくは最大化する問題は多目的最適化問題とよばれている．2000年代からは，単一目的関数の問題に対する最適化手法を拡張した，多目的最適化問題に対する降下法という新たなアプローチが研究されてきた．これまで，最急降下法やニュートン法を始め，様々な手法が提案されており，収束に関する証明もされている．本講演では，多目的最適化問題に対する降下法の基礎について解説し，さらに近接勾配法を含む最近の発展について紹介する．

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TS07 社会システムの制御・計画・検証

オーガナイザ

小島千昭氏 (富山県立大学)
榊原一紀氏 (富山県立大学)

概要

「超スマート社会」への貢献を目的とした社会システムのモデリングについて，制御，最適化，検証の立場から広く議論する．具体的には，ヒトの意思決定も含むような電力・ガス等のエネルギー，交通，農業あるいはゴミ収集などの公共サービスなどに関するシステムを対象とし，種々の分野からのシステム理論・技術とそれらの融合や実応用，実装に向けた取り組みに関する研究成果を広く集める．

キーワード

制御理論
数理計画
形式検証
スマートグリッド
サーマルグリッド
交通システム
公共サービス
ハイブリッド・システム
マルチエージェント・シミュレーション

TS07 招待講演

脱炭素社会におけるグリーンプロシューマーモデルの構築

講師

牛房義明氏 (北九州市立大学)

概要

FIT（固定価格制度）による再生可能エネルギーの買取契約が2019年より終了し、FIT契約が切れた需要家はその余剰電力を電力会社に売電するか、自家消費するか、蓄電するかの選択肢がある。一方で、2050年までに温室効果ガスの排出を実質ゼロにする脱炭素社会の実現を表明したことで、再生可能エネルギーの導入促進、有効活用が求められる。本講演では、再生可能エネルギーを利用して水素を製造し、クリーンなエネルギーを供給する分散型水素システムに関するグリーンプロシューマーモデルを紹介し、CO2削減効果、経済性評価について報告する。

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TS08 データを活用する制御・推定・予測

オーガナイザ

古谷栄光氏 (兵庫県立大学)
佐藤孝雄氏 (兵庫県立大学)
脇谷伸氏 (広島大学)

概要

データは制御対象のモデリング，制御系の設計，応答の予測など，制御を行う際に不可欠なものですが，とくに近年データを直接用いることにより制御器を設計するデータ駆動制御の研究やその応用が活発に行われるとともに，制御だけでなく推定や予測にデータを直接用いる手法が提案されるなど，データの活用法が広がっています．本テーマセッションでは，データを利用して行われるモデリング，推定，予測，制御とともにデータ駆動に関連する理論的研究や応用事例などを幅広く募集します．

キーワード

データ駆動
制御系設計
自動調整
予測
推定
モデリング

TS08 招待講演

データ駆動予測の最近の展開　〜周波数データに基づくV-Tigerを中心として〜

講師

小坂学氏 (近畿大学)

概要

FRITとVRFTは、一回の実験データを用いて、ある制御器を導入した閉ループ系と望ましい参照モデルの時間応答の差を評価できる。さらにPID制御器も設計できるため、多くの応用例がある。しかし、目標入力を制御器に依存して修正しているため、その閉ループ応答は実際とは異なってしまう。そこで最近、実際の応答を予測する手法がいくつか開発されている。本講演では、それらの手法について、とくに周波数データに基づくV-Tigerを中心として紹介する。

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TS09 製造現場におけるDXを実現するIoT・センシング・AI技術

オーガナイザ

関雄樹氏 (川崎重工業)
福田啓一氏 (神戸製鋼)
松本祐輔氏 (パナソニック)

概要

昨今の製造現場において，労働人口の減少，技術伝承の困難さおよび顧客ニーズの多様化による個別カスタマイズの増加により，デジタルトランスフォーメーション(DX)技術が注目されている．一方で従来のルールベースによる工程や職人技のような属人的工程のDX実現には,IoT・センシング・AI技術が必要不可欠である．本セッションでは製造現場のDXに寄与するIoT・センシング・AI技術について幅広く募集する．

キーワード

AI
IoT
ICT
DX
ロボット
ファクトリーオートメーション
生産システム
センシング
機械学習

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TS10 モビリティシステムへの数理的アプローチ

オーガナイザ

櫻間一徳氏 (京都大学)
星野健太氏 (京都大学)

概要

近年の情報社会における人やモノの移動の革新を目指して，様々な分野で研究がされています．本テーマセッションでは，このようなモビリティシステムの制御・通信・最適化工学などによる数理的なアプローチについて議論します．例えば，交通システム（信号制御・シェアリングシステム・自動運転など）や物流システム（自動搬送・配達・サプライチェーンなど）に対する応用研究から，このような応用につながる基礎研究（協調制御・分散最適化など）まで，幅広く募集します．

キーワード

モビリティシステム
交通システム
物流システム
協調制御
分散最適化

TS10 招待講演

交通・物流システムの新たな潮流と数理的アプローチの方向性

講師

山田忠史氏 (京都大学)

概要

DXと一般に称されるようなシステム全体のデジタル化の進展により，MaaSや自動運転に代表されるように，交通システムや物流システムに大きな変化がもたらされつつある．本研究では，その内容と背景について説明するとともに，変化しつつあるシステムに対応した交通や物流を記述するため，あるいは，最適にシステムを設計するための数理的アプローチの方向性について言及する．

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TS11 大規模システムの解析と制御

オーガナイザ

岡野訓尚氏 (立命館大学)

概要

制御工学が扱う対象の大規模化，複雑化が進んでいます．近年注目度の高いサイバーフィジカルシステムやIoTでは，通信網によって多種多様な，そして多数のコンポーネントが接続されシステムを形成します．本セッションでは，大規模システムのモデル化，解析，制御などについて新たなアプローチを広く募集します．

キーワード

大規模システム
システム解析
制御理論
サイバーフィジカルシステム

TS11 招待講演

大規模システムにおける可制御性スコア

講師

佐藤一宏氏 (東京大学)

概要

システム制御分野において最も重要な概念の一つである可制御性に関する研究は，ネットワーク科学の発展に伴い，物理学や生物学の分野でも積極的に行われるようになってきた．最近講演者らは「大規模ネットワークシステムを制御するための状態ノードの重要性」を表す可制御性スコアという新たな可制御中心性を考案した．これは可制御性スコアリング問題という凸最適化問題の一意解であり，射影勾配法によって効率的に求めることができる．本講演では，可制御性スコアと既存の可制御中心性との相違点および可制御性スコアリング問題と既存の入力選択問題との関係を中心に解説する．

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TS12 確率システムの推定・制御

オーガナイザ

大木健太郎氏 (京都大学)
細江陽平氏 (京都大学)
星野健太氏 (京都大学)

概要

近年の精密性能の高度化にともない，不規則ノイズなどの確率的な不確かさの取り扱いが重要になってきています．本テーマセッションでは，確率システムの推定問題や制御問題を様々な視点から議論します．理論・応用を問わず，確率システムに関連した研究を広く募集します．

キーワード

確率システム
確率モデル
フィルタリング
状態推定
パラメータ推定
確率制御
確率安定化
確率最適制御
確率過程

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TS13 生体システムのダイナミクス・モデリング・制御

オーガナイザ

鈴木康之氏 (大阪大学)

概要

生体は高度に階層化された複雑なシステムであり，様々な機能が巧みに制御されています．近年の計測技術および計算機能力の向上に伴い，質の高いデータの取得や複雑なモデル解析および数値シミュレーションが可能となり，データサイエンスとモデリングの融合に基づく生体機能の理解も加速しています．本セッションでは，様々な生体機能の制御メカニズムに関する研究を幅広く募集し，議論を深めることを目指します．

キーワード

生体システム
生体機能モデル
生体制御
バイオメカニクス
運動制御
運動学習
ニューロメカニクス
データ同化

TS13 招待講演

ヒューマノイドロボットの運動学習

講師

森本淳氏 (国際電気通信基礎技術研究所(ATR))

概要

人は全身の自由度を動的に制御し、多様な動作を生成している。一方で、そのような高い運動能力および適応能力はロボットにおいてはいまだ達成されていない。ここでは、ヒト型のような多自由度ロボットを動的に制御するために有望であると考えられているデータ駆動のアプローチについて、近年の研究の傾向と我々の研究グループにおける取り組みについて紹介する。

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TS14 実環境でのロボティクス技術

オーガナイザ

中西弘明氏 (京都大学)
浦久保孝光氏 (神戸大学)

概要

ドローン，農業ロボットなど，実環境で活躍するロボットの研究開発が進んでいます．屋外などの実環境での動作のためには，機構，センシング，モデリング，制御，知能化などの各要素の追究と，それらの統合が求められます．本テーマセッションでは，実環境ロボットに関連する要素から統合までの幅広い講演を募集します．

キーワード

フィールドロボティクス
ドローン
農業ロボット
インフラ点検ロボット
災害対応ロボット
無人化施工

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