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情報理工学部  /
情報理工学科

 ハラダ   トモヒロ   (男)
 原田    智広   助教
 TOMOHIRO   HARADA

■兼務所属(本学内)
衣笠総合研究機構   /
アート・リサーチセンター
■出身大学院・出身大学他
2005/03  北海道旭川北高等学校  普通科  卒業
2010/03  電気通信大学  電気通信学部  人間コミュニケーション学科  卒業
2012/03  電気通信大学大学院  大学院情報理工学研究科  総合情報学専攻  博士課程前期課程  修了
2015/03  電気通信大学大学院  大学院情報理工学研究科  総合情報学専攻  博士課程後期課程  修了
■取得学位
博士(工学) (2015/03 電気通信大学)  
■職歴
2012/04/01-2015/03/31  日本学術振興会 特別研究員(DC1)
■所属学会
進化計算学会  
計測自動制御学会  
情報処理学会  
人工知能学会  
■免許・資格
基本情報処理技術者試験 合格  (2009)   
■研究テーマ
非同期進化的アルゴリズムによるプログラム進化
プログラムを進化させる宇宙機用オンボードコンピュータ
遺伝的アルゴリズムを用いる月面探査機の着陸時自己位置推定
■研究概要
進化計算手法の適用範囲拡大に向けた研究と工学分野への応用

 【非同期進化的アルゴリズムによるプログラム進化】
従来の進化的アルゴリズムはすべての解を同期的に評価する必要があるため解の評価時間差がある最適化問題に対して適用が困難であるという問題があります.これに対し,本研究では非同期な評価に基づいて解を進化させる方法を考案し,進化的アルゴリズムの適用範囲の拡大を目指しています.具体的には,デジタル生物の進化シミュレータであるTierraに着想を得た絶対評価に基づく非同期EAと,この方法を改善した相対評価に基づく方法を提案し,2つの有効性をアセンブリプログラム進化の例題,および遺伝的プログラミングのベンチマーク問題である関数同定問題で検証しました.本研究で提案する非同期進化的アルゴリズムはすべての解の情報を用いる同期進化法と同等以上の性能を一部の解の評価のみを用いる非同期進化で達成しました.提案法は従来の進化的アルゴリズムが当たり前に取り入れてきた解の同期という概念を打ち破る独創的な手法です.

【プログラムを進化させる宇宙機用オンボードコンピュータ】
宇宙空間で人工衛星に搭載した半導体素子に宇宙放射線が衝突することでプログラムのビット反転が生じる問題に対し,ビット反転をプログラムの突然変異とみなして進化させるオンボードコンピュータ(OBC)を考案しました.この研究は,従来は金属シールドや回路多重化によって防ぐ対象であったビット反転を逆に利用してビット反転の対策をするだけでなく,進化によってビット反転の影響を受けにくいプログラムを生成する特徴があります.プログラムを進化させるOBCの実応用可能性の向上に向け,プログラム情報を保持したレジスタのビット反転や複数ビットの同時反転に対する耐性を示すとともに,正常なプログラムが失われた際の確実な修復法を提案しました.また,提案OBCの有効性をシミュレーション上で検証するだけでなく,H8マイコンとDRAMを使用したハードウェアに提案手法を実装し,金星探査機「あかつき」のピギーバック衛星「しんえん」に搭載し,金星に向けて打ち上げる実験にも取り組みました.

【遺伝的アルゴリズムを用いる月探査機の着陸時自己位置推定】
 宇宙航空研究開発機構(JAXA)との共同研究で,月面ピンポイント着陸を目指すSLIM探査機の画像航行ワーキンググループに参加し,探査機が撮影する月面画像から得られるクレータ情報をもとに遺伝的アルゴリズムを用いて探査機の自己位置を推定するアルゴリズムを考案しました. この手法は,既知の月面のクレータからなる三角形と探査機が撮影した月面画像に含まれるクレータからなる三角形の相似関係を利用して高速に自己位置を推定します.
■研究キーワード
進化計算,機械学習,最適化,睡眠計測 
■研究業績一覧  (上位3件までを表示します。一覧表示では、公開対象の全件を表示します。)

論文
Sleep Stage Estimation Comparing Own Past Heartrate or Others' Heartrate  Yusuke TAJIMA, Fumito UWANO, Akinori MURATA, Tomohiro HARADA, Keiki TAKADAMA  SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration  11/ 1, 32-39  2018/03  1882-4889  10.9746/jcmsi.11.32
Segmentation Mask Refinement Using Image Transformations  Tung Nguyen, Ayumu Shinya, Tomohiro Harada, Ruck Thawonmas  IEEE Access  5, 26409-26418  2017/11  2169-3536  10.1109/ACCESS.2017.2772269
Machine-Code Program Evolution by Genetic Programming Using Asynchronous Reference-Based Evaluation through Single-Event Upset in On-Board Computer  Tomohiro Harada, Keiki Takadama  Journal of Robotics and Mechatronics (JRM)  29/ 5, 808-818  2017/10  10.20965/jrm.2017.p0808
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研究発表等
複数車種の同時最適化問題に対する代替評価モデルを用いた進化計算手法  第14回進化計算研究会  2018/03/06
覚醒と浅睡眠に着目した圧力センサに基づく非侵襲的睡眠段階推定とその精度向上  第44回知能システムシンポジウム  2017
格闘ゲームにおける多様性のあるゲームプレイのAIによる自動生成  第44回知能システムシンポジウム  2017
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科学研究費助成事業
科学研究費助成事業データベースへのリンク

共同・受託研究実績
漏洩検知方法  2018/04-2018/09  受託研究  代表
漏洩検知方法  2017/11-2018/03  受託研究  代表
生体情報に連動した音が睡眠に及ぼす影響に関する研究  2016/11-2017/10  共同研究  分担
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受賞学術賞
進化計算学会  進化計算コンペティション2017産業利用特別賞  2017/12
計測自動制御学会  2016年システム・情報部門 SSI研究奨励賞  2016/12
計測自動制御学会  2016年度計測自動制御学会 システム・情報部門 論文賞  2016/12
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■教育業績一覧  (上位3件までを表示します。一覧表示では、公開対象の全件を表示します)

担当授業科目
2018  知能情報処理演習2  演習
2018  卒業研究1  演習
2018  卒業研究2  演習
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■関連URL
 知能エンターテインメント研究室
■電話番号
077-599-4364
■Eメールアドレス
  
■研究分野(ReaD&Researchmap分類)
ソフトコンピューティング