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

深層学習と確率論的方法による高次元非線形偏微分方程式の計算法とその応用

講師

山田俊皓氏 (一橋大学)

概要

深層学習の技術が様々な分野で活用されていることは周知の事実であるが, 深層学習は近年高次元の偏微分方程式を数値的に解くツールとしても著しく発展している. 本講演では, 深層学習と確率論的な方法, 特に確率微分方程式の数値解法を融合させた高次元非線形偏微分方程式の数値計算法について紹介する. まず深層学習の基礎と確率微分方程式の数値解法の全体像を俯瞰した後, 偏微分方程式の数値計算において深層学習の方法と確率論的方法がどのように結び付くか解説する. さらに高次元偏微分方程式に対して効率的な計算を実現する収束の速い近似法を紹介する. 講演では様々な非線形偏微分方程式に対する数値計算例をアルゴリズムとともに紹介する.

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 (岡山大学)
劉子昂 (岡山大学)
Md Moktadir Alam （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

説明可能AI(XAI)から共進化AI(CAI)へ～今後のAI研究・産業応用の潮流と展望～

講師

長尾智晴氏 (横浜国立大学)

概要

深層学習(ディープラーニング)などによる機械学習を，今後，様々な分野や産業・社会で有効に活用するためには，深層回路などの機械学習による判断根拠と機序を人に「説明できる」必要がある．人が機械の考え方を理解することで，人と機械の間の知識の授受や意見交換・相互作用が生じ，人と機械の知能の「共進化」が可能になる．本講演では，深層学習以降の今後の機械学習研究とその社会実装の潮流・将来像について解説する．

TS03 生体情報センシング技術と実世界への活用

オーガナイザ

山本豪志朗 （京都大学）
金子美樹 （大阪大学）

概要

生体センシング技術の発展により，生体情報は，病院など特定の場所で計測するだけでなく，日常生活中に簡易に計測できるものとなりました．実世界で得られる生体情報は，医療やスポーツ分野への応用に加え，日常的な健康管理など幅広い活用が期待できます．本テーマセッションでは，人の健康や豊かな生活を支える生体センシング技術や解析法，実世界での応用事例など幅広い研究発表を募集します．

キーワード

生体情報センシング
生体信号解析
健康科学
スポーツ科学
ヘルスケア
ウェアラブルデバイス
生体信号（脳波，血圧，心電図，筋電図，心拍，脈波，発汗, 血糖，呼吸，体動など）

TS03 招待講演

股関節新規治療ターゲットに対する力学センサ・VR・医療画像を利用した診断複合システムの確立

講師

花之内健仁氏 (広島大学　学術・社会連携室　産学連携推進部バイオデザイン部門)

概要

近年超高齢化社会である我国おいて平均寿命よりも“健康な生活を送る”という健康寿命への注目が高まっている。健康寿命向上には筋骨格系疾患への対策は必須であり、その代表的な疾患に変形性股関節症があり、骨盤の寛骨臼辺縁にある関節唇の損傷がその原因の１つであることが最近になってわかってきた。
　本発表では病態の解明が不十分なこの股関節唇に対して、新規に独自開発した力学センサ・３次元モデルを立体視するVRソフトウエア・組織の質評価が可能となりうる医療画像解析ソフトウエアを用いて診断の支援を行うべく取り組んでいる現在進行形の研究（＝“診断複合システムの確立”）について紹介したい。

TS04 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 (大阪大学)
久世尚美 （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

TS04 招待講演

マルチモーダルセンサーを用いた機械学習モデルに対する攻撃

講師

大下裕一氏 (大阪大学)

概要

多数のセンサーで観測された情報を機械学習モデルで分析することが広く検討されており、異常検知から機器の制御まで、様々な応用が考えられている。しかしながら、そのような多数のセンサーからなるシステムでは、センサーの一部に脆弱性がある場合、そのセンサーが攻撃者に乗っ取られるリスクがあり、それらのセンサーを起点として、機械学習モデルに対して攻撃をするということが考えられる。本稿では、そのような攻撃の可能性について述べるとともに、対策について議論する。

TS05 知能システムと最適化

オーガナイザ

巽啓司 (大阪大学)
生方誠希 (大阪公立大学)

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 社会システムの制御・計画・検証

オーガナイザ

榊原一紀 (富山県立大学)
小島千昭 (富山県立大学)
中村正樹 （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

TS06 招待講演

社会インフラとしての地理空間情報の整備と利活用

講師

星川圭介氏 (富山県立大学)

概要

地理空間情報（Geospatial information）とは，空間上のどこに何があるか（どうなっているか）を示したもので，日本では阪神淡路大震災を契機として体系的整備が進められ，情報技術の発展に支えられて整備と利活用が急速に進んだ．本講演では，現代社会に不可欠なインフラとなった地理空間情報について，その整備・活用の動向とともに，それを支える測位・センシング技術について紹介し，社会システムの制御・計画・検証への展開について考察する．

TS07 データを活用する制御・推定・予測

オーガナイザ

古谷栄光 (兵庫県立大学)
佐藤孝雄 (兵庫県立大学)
松原崇 （大阪大学）
脇谷伸 (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

TS07 招待講演

閉ループデータを用いた周波数領域におけるモデリングと制御器調整

講師

松井義弘氏 (福岡工業大学)

概要

周波数領域での制御系設計は，安定性解析，雑音対策の点で有用である．
本講演では，著者らのグループが開発した，閉ループデータの周波数領域への変換法，周波数領域予測誤差法による雑音を考慮した制御対象のモデリング法，および，周波数領域での安定性および外乱応答を考慮した固定次数制御器調整法について紹介する．

TS08 製造現場のスマート化を実現するIoT・AI・XR技術

オーガナイザ

関雄樹 (川崎重工業㈱)
松本祐輔 (パナソニックホールディングス㈱)
山口正輝 (㈱神戸製鋼所)

概要

昨今の労働人口の減少，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，製造現場の根本的なスマート化が喫緊の課題となっている。そこで近年、IoT・AI技術を用いたデータの収集・分析に加え、XR（VR, AR, MR）・デジタルツイン技術を用いた製造のメタバース化が注目されている。本セッションでは製造現場のスマート化に寄与する上記分野の研究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

TS09 群制御の理論と応用

オーガナイザ

櫻間一徳 （京都大学）
庵智幸 （大阪大学）

概要

東京五輪開会式では1824機のドローンによるパフォーマンスが行われ、人々に驚きを与えました。物流倉庫では複数の自動搬送ロボットによるピッキング・搬送が行われ、物流の効率化が図られています。ドローンや搬送ロボット、さらには自動車、人間、動物など複数の移動体の”群”を、ある目的にしたがって動作させるための技術、つまり「群制御」の重要性は年々高まっています。本テーマセッションでは群制御のプレゼンスを高めるため、その基礎理論および応用に関する研究を広く募集します。例えば，移動体群（ロボット群・ドローン群・衛星群・生物の群れなど），交通システム（自動運転車両群・シェアリングシステムなど）や物流システム（自動搬送・配達など）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・集団ゲームなど）まで，幅広く募集します．

キーワード

移動体群
ロボット群
生物群
交通システム
物流システム
協調制御
分散最適化
集団ゲーム

TS10 確率システムの推定・制御

オーガナイザ

大木健太郎 （京都大学）
細江陽平 （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

TS11 実環境でのロボティクス技術

オーガナイザ

中西弘明 （京都大学）
浦久保孝光 （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

TS12 信号処理のさらなる深化

オーガナイザ

土居元紀 （大阪電気通信大学）
下倉良太 （大阪大学）
早川諒 （大阪大学）

概要

センサーやデバイスの発展により，それに伴うデジタル信号処理もより深化しています．一昔前は捉えきれなかった現象を数値化し，膨れ上がったデータ量からより正確で重要度の高い情報を抽出するには，より高度なデジタル信号処理を必要とします．本テーマセッションでは，画像処理・音響処理といった一般的な分野に限らず，信号にデジタルなメスを入れる内容であれば，幅広く発表を募集します．このような横断的な発表から，新しい知見を得て頂ければ幸いです．

TS13 機械学習と制御

オーガナイザ

加嶋健司 （京都大学）
丸田一郎 （京都大学）

概要

近年発展が著しい機械学習分野の技法の制御分野への導入や，制御分野の理論の機械学習分野への応用についての知見を共有したいと思います．関連する理論・応用に関する講演を広く募集します．

キーワード

機械学習
強化学習
AI
ニューラルネット
ガウス過程回帰
自己符号化器
確率的勾配降下法
データ駆動

TS13 招待講演

入出力安定な深層ダイナミクスの学習 (NeurIPS2022から)

講師

岡本有司氏 (京都大学)

概要

この講演では、機械学習系の国際会議NeurIPS2022で発表した我々の研究を、制御研究者向けに解説する。この研究は、観測された時系列データから入出力安定性が厳密に保証されたダイナミクスを学習することを目的としている。ハミルトン-ヤコビ不等式を満たす空間へダイナミクスを射影することにより、入出力安定性を実現している。実験により、予期せぬ刺激に対してロバストに入出力安定性が保証されていることを確認した。

TS14 XRとインタラクション

オーガナイザ

池田聖 （大阪大学）
石塚裕己 （大阪大学）
浦西友樹 （大阪大学）

概要

近年，人間に資する情報技術の開発が盛んに行われています．その代表的な技術や学問として，クロスリアリティ(XR)とヒューマンコンピュータインタラクション(HCI)があげられます．XRは人工/拡張/複合現実(Virtual/Augmented/Mixed Reality)といった，現実世界とバーチャルな世界を融合することで，現実では味わえない体験を作り出すための技術の総称です．HCIは人がコンピュータを上手く活用するための理論をハード，ソフト，心理の面から探求する学問のことです．XRとHCIは知見や技術に共通する箇所が多く，近年では融合的に研究され新たな知見が日々生み出されています．本セッションでは，XRやHCIに関連する研究を中心として，人に資する情報技術に関する講演を広く募集します．

キーワード

VR
AR
MR
XR
HCI
Haptics
コンピュータビジョン
ロボティクス
ユーザーインタフェース
人間工学
心理学
神経科学
脳科学

TS15 デジタルファブリケーション

オーガナイザ

プンポンサノン・パリンヤ （大阪大学）
岩井大輔 （大阪大学）

概要

3Dプリンタ、レーザーカッター、CNCのようなパーソナルファブリケーション技術は、エンドユーザーが新しいハードウェアやインタラクティブデバイスを設計・作成する機会を提供します。本セッションでは、インタラクション技術、ファブリケーション技術、Maker文化、DIY、材料や製造の進歩の交差点で、現在および将来のアプローチを募集します.

キーワード

VR
3Dプリンタ
レーザーカッター
パーソナルファブリケーション
DIY
デジタルマニュファクチャリング
新規材料
インタラクティブシステム
ファブリケーションのための設計技術

TS16 コンピューテーショナル・インテリジェンスの理論と応用

オーガナイザ

関宏理 （大阪大学）

概要

近年，ニューラルネットワーク，ファジィシステム，進化計算を軸としたコンピューテーショナル・インテリジェンス（CI）分野に関する研究が盛んに行われています．本テーマセッションでは人間を始めとした様々な生物や生態を基に，自律した学習を可能とすることや，新しい知の発見と知能情報処理を可能とした計算手法の確立など，CI分野に関する理論研究や応用研究を広く募集します．

キーワード

ニューラルネットワーク
ファジィシステム
進化計算
ソフトコンピューティング
機械学習
複雑系
マルチエージェント
ビッグデータ
その他CI分野一般