配属希望者の皆様へ

研究室のいろは

所属

学域はII類計測・制御プログラム，大学院は機械知能システム学専攻となります．研究室の場所は電気通信大学の西5号館（地図の54番建物）となります。

研究テーマ

当研究室の主要なテーマは制御工学です．制御工学は，ある対象を所望の状態に自在に調整するための技術やアルゴリズムを研究する学問です．しかし，私たちの研究は制御工学にとどまりません．最適化理論，信号処理理論などと組み合わせ，新しい制御理論を開発し，セキュリティ，エネルギー，自動車，航空機，自律分散ロボットなど，多くの異なる産業への応用を探求しています．

産業応用の観点からみると、私たちの研究は広範囲にわたります．例えば，制御システムのセキュリティ機器の開発や，ソフトウェアのバグ検出技術の向上，生産計画の最適化，自動車のさまざまな制御システム，情報家電の制御などに取り組んでいます．さらに，重要なインフラの制御システムに関するモデルベースのセキュリティ技術を開発する有力な研究室としても，私たちは注目されています．最近の主なテーマは下記ですが，これ以外にも様々なテーマを行っています．

• 自動運転車両のための乗り心地，燃費，追従性能評価

• 自動運転車両のためのセキュリテイ技術開発

• 鉄道制御システム向けのモデルベースセキュリティ技術

• 新型太陽光電池の最適運用のための制御・最適化技術

研究室の特徴

当研究室の研究範囲は，最新技術の進展に沿って広がっていきます．私たちの主な研究テーマは「スマートシステムとそのセキュリティの強化」や「IoT（モノのインターネット）における計測・制御技術の革新」に重点を置いています．計測・制御システムは，私たちの生活に欠かせない存在であり，その影響範囲はスマートフォン，家庭用スマートデバイス，自動運転車，産業用ロボット，再生可能エネルギー発電所など，日常生活から重要なインフラまで多岐にわたります．さらに，最新のAI（人工知能）技術やデータ駆動技術も活用して，これらシステムの機能性と安全性を向上させることを目指しています．

その一方で，我々の研究室のモットーは「温故知新」です．学生の皆さんがこれまで学んできた基礎学問に，別の分野の基礎学問や技術を結びつけ，学生1人1人にイノベーションを産み出して貰う事を目標としています．研究テーマは「II類計測・制御プログラム」もしくは「機械知能システム学専攻計測・制御システム」の範疇を逸脱するように見えるかもしれません．しかし，その元になった基礎学問は学部・学域時代に皆さんが学んだものです．

学生の皆さんには世界の計測・制御システムの安全性と信頼性を担う人材になってもらいたいと考えています． 

卒論・修論テーマ

下記は参考です．テーマは教員と相談の上で学生毎に決めていきます．これまでの研究テーマに関しては，西5号館の研究室まで来て頂ければ閲覧可能です．

1. 制御工学：各種制御理論（線形制御，ロバスト制御，適応制御，学習制御，ハイブリッド制御），各種制御応用（半導体搬送装置，自動車，ロボット，PLC，情報家電）

2. 制御系セキュリティ：IoT，スマートグリッド，モデル検証，ホワイトリスト，縮退運転

3. 自律分散システム：分散協調理論の研究（耐故障性，最適性），分散協調システムの開発（家電ネットワーク，分散コンピューティングシステム），自己組織化ロボット

4. 信号処理：音解析（機械や人の異常診断），モデル同定（自動搬送機の数学モデル作成）

学生に知ってもらいたい事

• いままで習ったことを基礎に，新しい技術を研究・開発する意欲を期待します．新しい事に挑戦して失敗しても，必ず教員がサポートします．だから，新しい事に挑戦することに戸惑わず，楽しんでください．

• 研究は皆さんにとって面白くなくてはいけません．主役は学生の皆さんです．研究指導では，学生1人1人の興味や能力に応じたテーマの選択と研究のサポートを実施しています．

• 当研究室では学生が自分のペースで研究を進めることができます．研究のサポートをスムーズにするために，4年生の間は毎週のゼミでの進捗報告してもらいます．

• 学生の皆さんには大学で修学したことは社会で役に立つことを研究をしつつ体感してもらいたいと考えています．

• 当研究室では外に目を向けて貰うために積極的に学会発表してもらいます．本人が望むなら4年生からも発表できます．様々な土地で，現地ならではの体験や交流を楽しめます．

研究室訪問日時・場所

面談希望者は澤田（knj.sawada[at]uec.ac.jp，atは@に変換）までメールで問い合わせください．また，当研究室では，ゼミ見学も歓迎致します．澤田は西5-203室，卒研生が西5-202室，205室にいます．適宜，遊びに来てください．

FAQ

• Q. 卒研テーマは企業との共同研究ですか？

  • A. ケースバイケースです．本人の素養に併せて調整していきたいと考えています．

• Q. 好きな事（趣味）をテーマにできますか？

  • A. 歓迎します．ただし，自己満足はいけません．自主性をもって新しい学問・技術として確立してください．

• Q. バイトできる時間はありますか？

  • A. 本人次第です．時間の自己管理は必須です．

• Q. コアタイムはありますか？

  • A. 特に設定していません．ただし，教員から連絡があった場合，1日以内にメールなどによる対応が出来ることが必要です．研究を進める上で「教員とどれだけ研究について議論できたか」が重要です．その頻度や密度と進捗度の関係は学生毎に異なるでしょう． 

• Q. ゼミはどれくらいありますか？

  • A. 研究進捗報告のゼミが週一であります．ゼミは研究室内で進捗情報を共有する場であり，学生同士での助け合いや教員との研究相談（学生毎に別途実施）を促進するためのものです．これに加えて，卒研生は前期に輪講が週一であります．

学生テーマ

澤田研究室と新研究室のテーマを以下に示します．2019年度までに関して＊マークが付いているものが澤田が主指導教員となったテーマです．2019年度までに関して＊マークが付いていないものは，新誠一教授が主任指導教員で澤田が指導教員となったテーマです．

2023年度テーマ

• 博士論文（3月期）

  • 主双対勾配法に基づく制御系のAlgotithm-in-the-Loop表現の解析と設計

• 修士論文

  • 制御システムにおける強化学習を用いた防御方策の導出

  • 車群制御のセンサインシデント影響を削減するフィルタリング機能の開発

• 卒業論文

  • デジタルツインによる鉄道制御系の脆弱性評価と強靭化に関する研究

  • 動揺病およびコーナリング性能を考慮したデータ駆動型経路追従に関する研究

  • 乗り心地および車両性能を考慮した深層強化学習型速度計画に関する研究

2022年度テーマ

• 博士論文（9月期）

  • 望月優加理氏：「エージェントの協調・非協調動作の干渉に基づく渋滞とその解消の解析」，博士（工学）授与

• 博士論文（3月期）

  • 松本典剛氏：「産業システムの情報ー人ー機械協調における効率と安全とセキュリティ鼎立に関わる研究」，博士（工学）授与

• 修士論文

  • 空間分割とグラフ探索に基づく制御システムの回復スーパーバイザ設計

  • ポテンシャル関数の時変化と流体化に基づく群ロボットの障害物回避

  • 適切なドライバ支援のためのMLDシステムによる切替型Shared Control

• 卒業論文

  • 列挙型異常検知を用いた自律分散型照明制御システムに関する研究 

  • モデル予測制御による乗り心地を考慮した経路生成に関する研究

  • 情報理論を用いたModbus TCP通信のパケット解析と攻撃検知に関する研究

  • 固有値制約に基づく車郡に対する割り込み位置の最適化に関する研究

2021年度テーマ

• 博士論文（9月期）

  • 山藤勝彦氏：「摩擦型動力伝達装置に発生する不安定振動のメカニズムの解明と不安定振動を発生させないための安定化法」，博士（工学）授与

• 修士論文（学域から大学院へ入学した初年度生）

  • Synthesis of Resilient Fallback Control System under Cyberattacks

  • ドライバ個性を反映したAdaptive Cruise Controlに関する研究

• 卒業論文

  • スーパーバイザ制御理論による脆弱性のモデル化とその防御⽅策

  • 通信遅延を考慮した経路計画に基づく⾃動運転に関する研究

  • 予測ガバナによる前⽅⾞両の⼀時停⽌を考慮したACCの設計

2020年度テーマ

• 博士論文（3月期）（主任：新誠一，副：澤田賢治）

  • 濱田吉郎氏：「航空宇宙機への実装を考慮した制御則設計手法」，博士（工学）授与

• 修士論文（澤田研単体として最初の修論研究テーマ）

  • 連続時間最適化アルゴリズムによる非線形モデル予測制御

  • 機械学習を用いた制御システムの異常検知技術

  • V2X通信を利用したプラトゥーン走行のためのマルチエージェント制御

• 卒業論文（澤田研単体として最初の卒業研究テーマ）

  • 複数攻撃に対する異常箇所特定と推定のための有限オートマトンモデル

  • 複数列縦隊移動するロボット群の障害物回避のためのネットワーク重み関数

  • ドライバの予見動作を支援するMPC型自動運転システムに関する研究

2019年度

• 修士論文（新・澤田研として最後の修論研究テーマ）

  1. IoTアプリケーション開発のための動的プロファイル適⽤型Node-REDに関する研究

  2. 航空機の縦運動における最悪外乱応答軽減に関する研究

  3. グラフ列挙と構造変更による自律分散可制御性の回復に関する研究 

  4. マルチCAE環境型モデルベース開発の為のエネルギー検証*

  5. 産業⽤制御システムの異常検知のための協調型ホワイトリスト技術*

• 卒業論文（学域II類として最初の卒論テーマ）

  1. モデル予測制御を用いた周辺車両との衝突回避を考慮した経路計画*

  2. スーパーバイザ制御理論に基づいた第三者監視システムの構築*

  3. Human-In-The-Loop System によるドライバー個性を反映した後輪操舵制御*

  4. プラトゥーン走行における分散協調オブザーバを用いた位置推定

2018年度

• 修士論文

  • 制御システムの安全更新のためのプログラム解析⼿法*

  • ⾵⼒・太陽光・蓄電池複合システムのレジリエントなグルーピング最適化*

  • 時間ー周波数解析に基づいた無駄時間および伝達関数パラメータ推定の研究

  • 経路計画⼿法に基づく事象駆動型モデル予測制御

  • 状態推定型ホワイトリストによるサイバー攻撃検出アルゴリズムに関する研究

  • 誤り訂正符号を⽤いた分散型台帳技術の研究

• 卒業論文（知能機械工学科として最後の卒論研究テーマ）

  • グラフ信号処理を用いた時系列データ順に基づくセンサ最適配置の基礎検討

  • 機械学習による産業用制御システムの運転状態分離と推定

  • 車群速度制御のための切り替え型ピニング制御*

  • 落下するクアッドロータ型ドローンのイベントトリガー型モデル予測制御*

2017年度

• 修士論文（機械知能システム学専攻として初の修士研究テーマ）

  • LIB併用型SOFCの自律分散型エネルギー運用*

  • 自動車設計のためのモデルベース多目的最適化*

  • コントローラに対するホワイトリスト式異常検知技術の開発

  • 自律移動ロボット群による経路探索の研究

• 卒業論文

  • ハイブリッド自動車のエネルギー検証の為のモデル階層化＊

  • スマートホームのための通信難読化に関する研究＊

  • Generic Transport Modelを用いた航空機の最悪外乱解析に関する研究＊

  • 産業用コントローラに対するホワイトリストの自動生成手法の研究＊

  • 自己組織化ロボットの群れの形成と維持に関する研究

  • ライントレースロボットのPID自動チューニングに関する研究

  • UIの動的切替を目的としたプロファイル設計

  • Signature-based automated composition of software components

2016年度

• 修士論文（知能機械工学専攻として最後の修士研究テーマ）

  • ネットワーク化制御系における協調型縮退運転システムに関する研究

  • 離散動的システム表現に基づく制御ソフトウェアの構造解析

  • 場を介した情報共有に基づく自己組織化ロボットの動的な役割切替*

• 卒業論文

  • 多重解像度補間メッシュに基づく経路探索手法の研究

  • 誤り訂正符号を用いたリーダー・フォロワー合意におけるビザンチン将軍問題

  • カルマン正準分解を用いた自律移動ロボットの無瞬断更新に関する研究*

  • 風力・太陽光・蓄電池複合システムの重複分散運用に関する研究*

  • プロセス制御システムの運転状態を考慮したホワイトリストに関する研究

  • Eddystone-URLを用いた行方不明者捜索システムの開発*

2015年度

• 修士論文

  • 画像を媒介とする家電のHMIの研究

  • 数理最適化に基づくハイブリッド自動車のシステム設計に関する研究

• 卒業論文

  • リチウムイオン電池を併用した家庭用燃料電池の最適運用問題*

  • FA用模擬プラントに対するモデルベース縮退運転の適用

  • 自律協調ロボット群による複数目的地探索の研究

  • 自動車の前後制動力配分の数値最適化に関する研究*

  • 原子間ポテンシャルに基づ く車群形成の研究

  • リチウムイオン蓄電池のワイヤレス測定システム開発

2014年度

• 修士論文

  • モデル予測制御を用いた半導体の搬送スケジューリング法の研究

  • 並列分散処理における実用を指向したタスクスケジューリングの研究

  • 遠心片持ちポンプの時間周波数解析に関する研究

• 卒業論文

  • ネットワーク制御系に対するモデルベース縮退運転の実現

  • 役割切替を備えた自己組織化ロボットの制御に関する研究*

  • カルマン正準分解を用いたソフトウェアのモデル検証に関する研究

  • 自動車の滑り検出・制御のための適応的アルゴリズム

2013年度

• 修士論文

  • クラスター解析を用いた電気自動車のドライバー特性の研究

  • 和分型適応オブザーバを用いたエアコンの適応学習の研究

• 卒業論文（新課程になった知能機械工学科として初の卒業研究テーマ）

  • エネルギー収支を用いたハイブリッド自動車の数理モデル検証

  • 制御情報ネットワークのセキュリティ検査技術に関する研究

  • リアプノフ関数に基づくPLCの異常検出に関する研究

  • 外乱オブザーバを用いた自律搬送台車の滑り検出に関する研究*

  • スマートフォンを用いた家電連携システムの研究

2012年度

• 修士論文

  • 負性抵抗領域におけるクラッチ制御に関する基礎研究―振動モードの解析とロバスト安定化―

  • プリント基板品質検査装置の分割型検査経路計算法の研究

  • ダイナミックエージェントモデルに基づく家電の自律分散制御に関する基礎研究

• 卒業論文（システム工学科として最後の卒業研究テーマ）

  • 無線通信を用いた連続時間有限整定制御器の実装手法の研究*

  • エアコン二台の自律協調による屋内環境推定の研究*

  • AGV搬送系のMLDモデル化と最適搬送計画に関する研究*

  • 変速機における切替型制御器の設計条件に関する研究*

  • 自動車データを用いた多変量データの音化に関する研究

  • 並列分散処理における通信負荷を考慮したスケジューリング法

  • 道路勾配を考慮したハイブリッドトラックの燃費評価用パターンの作成

  • SNSを用いた代替食材提案システムに関する研究

  • 画像情報を用いた家電管理システムに関する研究

2011年度

• 修士論文（新課程になった知能機械工学専攻として初の修士研究テーマ）

  • 自律無人搬送車の連続時間型ロバスト有限整定制御の研究

  • 並列処理におけるリソース制約を考慮した最適スケジューリング法の研究

  • PLCアルゴリズムの二重化設計の研究

  • Open CVを用いた場の可視化端末の開発

• 卒業論文

  • 画像と音声の組合せ処理による技能解析の研究 

  • ハイブリッド車用２次電池の評価用充放電パターンの作成

  • 機器間情報交換を用いた分散型家電網動作スケジューリングに関する研究

  • 変速機のモデルマッチングインピーダンス制御*

  • 測定データの三次元可視化システムに関する研究

  • 最短近傍法による４本プローブを用いたプリント基板検査スケジューリング

  • 固定トレース法を用いたエアコンモデル学習と外乱適応の研究*

  • 状態方程式表現を用いたソフトウェアの検証に関する研究

2010年度

• 修士論文（システム工学専攻としての最後の修士研究テーマ）

  • 動画を用いた工場可視化システムの研究

  • クラスター解析を用いた燃費評価用走行パターンの作成手法についての研究

  • 複数プローブを用いたプリント基板最適検査スケジューリング

  • 多チャンネル信号処理による生体情報検出

• 卒業論文

  • エアコン制御のための温度予測アルゴリズムの研究*

  • 数学モデルに基づく車両動的特性の推定に関する研究

  • クラッチ係合のためのロバストエンジントルク制御に関する研究*

  • ウェーブレット変換を用いたプラント異常検知支援システムの開発

  • プリント基板における最短検査経路長の近似計算に関する研究

  • 情報家電のネットワーク構造と数値最適化に関する研究

  • クラッチ係合における周波数解析支援ツールに関する研究*

  • MLD表現に基づく半導体搬送システムの最適化に関する研究* 

2009年度

• 修士論文（新研究室としての初の修士研究テーマ）

  • ガソリンエンジンの吸気系カムパターンの最適化に関する研究

  • 自律無人搬送車の多段階最適スケジューリング問題の研究

  • 半導体搬送用台車のモデリングとキャリブレーション

  • 音と画像を統合化した路面判定手法に関する研究

• 卒業論文（澤田が助教として着任して初の卒業研究テーマ）

  • 半導体搬送装置の制御の研究 

  • 並列分散コンピューティングの最適スケジューリング 

  • 搬送システムの動的モデリングと最適化に関する研究

  • 家庭電化製品の動作スケジューリングの研究 

  • エアコン制御のための環境推定

  • 部分画像による聴音システムの開発

  • PLCによる自律分散制御の研究 

  • ＸＭＬ構文に基づく構造検索システム

  • 画像認識を用いた複合機の新たな活用法

参考情報：2020年オープンキャンパスオンラインイベント

11月23日（月）のオープンキャンパスの研究室公開はオンラインイベントとなります．ただし，電気通信大学の学生で研究室配属のための見学を希望する際には，対面での公開も検討します．澤田まで連絡ください．

• 前半）13：00～14：00　終了しました．

• 後半）14：15～15：15　終了しました．

• 追加）15：30～16：30　受け付け終了いたしました．

卒研配属向け研究室公開

ゼミ見学を含めて随時行っています．情報理工学域（学部）のII類計測・制御システムプログラムMエリア（学部）で見学希望の方，に限らず面談希望者はUECアドレス経由で連絡ください．

• Zoomと対面による研究室見学を受け付けます．対面希望が多い場合には日程調整が必要となるので，研究室配属に伴う見学依頼メールは11月17日当たりまでに澤田まで送信下さい．

  • 対面見学可能（事前予約制）：24日（火）：14：00～16：00

• メールアドレス：knj.sawada[at]uec.ac.jp（atは@に変換）

• Zoom上での研究公開時にはUECクラウドアカウントをご利用ください．．

• 対面見学時には下記「教室、実験室、演習室の使い方に関するガイドライン」に従った形で行います．ご協力宜しくお願いします．

• https://www.uec.ac.jp/news/backnumber/2020/20200909_2757.html

教員面談

• 研究室公開中は澤田准教授は203号室に居るようにしますが，確実に教員面談を希望する際には事前にメールで連絡をお願いします．

  • 澤田賢治准教授：knj.sawada[at]uec.ac.jp（atは@に変換）

参考情報：2019年次の研究室公開

• 研究室を見学希望の学生は適宜，西5号館の202号室か205号室の学生部屋にお越し下さい．下記の日程は目安です．授業，ゼミ，学会参加などで学生や教員が不在な場合があるので，ご注意下さい．

  • 10月中：平日中に適宜来て下さい．学生は昼以降に在室している場合が多いです．

  • 11月中：平日の14時～17時，24日のオープンキャンパス．ただし，27日～29日はIIFES2019参加のため，人は少ないです．

参考情報：2018年次の研究室公開

• 研究室を見学希望の学生は適宜，西5号館の202号室か205号室の学生部屋にお越し下さい．下記の日程は目安です．新誠一研究室と澤田賢治研究室は合同で公開します．授業，ゼミ，学会参加などで学生や教員が不在な場合があるので，ご注意下さい．見学期間中，週ごとのゼミの予定日は決まり次第，HP上で公開致します． 

  • 10月中：平日中に適宜来て下さい．学生は昼以降に在室している場合が多いです．

  • 11月5日（月）～9日（金）：14：00～17：00

    • ゼミ：11月6日（火），13時～15時20分，西5号館314室

  • 11月12日（月）～16日（金）：14：00～17：00

    • ゼミ：11月13日（火），14時40分～17時10分，西5号館314室

  • 11月19日（月）～22日（木）：14：00～17：00

    • ゼミ：11月22日（木），13時30分～15時30分，西5号館107室

  • 11月25日（日）オープンキャンパス，11：00～17：00

  • 11月27日（火）14：00～17：00

  • ゼミ：11月28日（水）10：00～12：00

教員面談

• 研究室公開中は澤田准教授は202号室に居るようにしますが，確実に教員面談を希望する際には事前にメールで連絡をお願いします．

  • 澤田賢治准教授：knj.sawada[at]uec.ac.jp（atは@に変換）

• 新誠一研究室と澤田賢治研究室は共同運営ですが，配属枠は別です．

• 学生の方は研究室のゼミを見学可能です．希望する際には教員まで連絡をください．

• 研究室の運営指針などはこちらを参照下さい．