教員・研究室紹介

Decimal Computing, Hardware Reliability and Security, VLSI Design and Test

1. Decimal Computing: Software-Hardware Co-design and its Evaluation Framework for Decimal Computing.

The binary arithmetic causes some unexpected errors that changes the actual value of the exact result. Thus, many applications involving decimal data are forced to perform their arithmetic either entirely in software or decimal floating-point hardware. Decimal arithmetic using software is slow for very large-scale applications. On the other hand, when hardware is employed, extra area overhead is required. This work is a balanced strategy with software-hardware co-design and its evaluation framework. more..

2. Hardware Reliability and Security: Hardware Trojan Detection by Learning Power Side Channel Signals.

Due to the globalization and complexity of the supply chain, there is a growing concern about the insertion of hardware Trojan circuits into semiconductor integrated circuits. This work propose a method to detect hardware Trojan circuits by learning side-channel signals.

3. VLSI Design and Test: Wafer-level Variation Modeling for Multi-site Testing.

Wafer-level performance prediction has been attracting attention in order to reduce measurement cost without compromising test quality in production test. There are several efficient methods for site-to-site variation, which is often observed in multi-site testing for RF circuits, still has not been sufficiently handled yet. This work focuses on wafer-level performance prediction method for multi-site testing.

項書換えシステム、プログラミング言語、定理自動証明、プログラム検証・合成・変換

等式による推論は、定理自動証明、関数・論理型プログラミング言語など計算機科学の様々な分野で広く使われています。これらの等式による証明をリダクションにより効率的に実現するための基礎が書換えシステムの理論です。本研究室では、書換えシステムの様々な性質の解析を通じて、プログラミング言語の基礎的研究を進めています。

ソフトウェア解析でスーパー開発者に

コンピュータおよびそれを動かすソフトウェアは、 それなしでは現代の生活が成り立たないほどに社会に組み込まれています。 信頼性が求められる一方で、人が１行づつ書いていくハンドメイドの製品 という側面もあります。

ソフトウェアの機能の高度化・応用範囲の拡大・開発手法の進歩に伴って ソフトウェアの記述も巨大で複雑 なものになっています（数百万行、 数千万行のソースコードからなるソフトウェアもあります）。 現在の開発ではさらに、 １つのソフトウェアが何層もの意味論（ルール）によって構成され ます。 例えば、コンピュータのハードウェアが理解する機械語、それを抽象化したバイトコード、 ソースコード、データを扱うための言語や記法（SQLやJson）、ユーザーインターフェイスなど。

このような巨大で複雑で複数の意味論の階層により構成されるソフトウェアを開発し保守することは、 高度な知的作業であり、時に困難なタスクになります。 （例えば、有名なソフトウェアであっても、不具合の修正に何年もかかることがあったりします。）

神谷研究室の研究テーマは、 ソフトウェアをその意味論に基づいて解析する 手法を提案し、 ソフトウェアの開発や保守のためのタスクを、ソフトウェア開発者がより簡単に、 より素早く達成できるようにすることを目的としています。

センサデータを利活用するデータ管理・ネットワーク基盤技術

私たちが生活している実世界で起こっているモノ・コトを計算機が理解するためには、監視カメラや気象センサといったさまざまなセンサデバイスから取得できる情報（センサデータ）が必要になります。最近は、デジタル家電やスマートフォンなど、皆さんの身近にあるさまざまな機器にもセンサデバイスが搭載されるようになり、それらのセンサデータをネットワークを介して容易に交換できるようになりました。これら多種多様なセンサデバイスから収集した膨大な量のセンサデータを有効利用し、実世界で起こっているモノ・コトを、計算機上で素早くかつ正確に把握できるようになれば、省エネ・遠隔見守り・防犯・自然災害の被害軽減など、私たちの生活をより安心で快適にするサービスやシステムが実現可能になります。

神崎研究室では、このような社会の実現を目指した研究として、センサデータ特有の特性を考慮したデータ管理技術や、センサデータの共有を効率的に行うためのネットワーク基盤技術について研究を進めています。

情報セキュリティ[電子透かし・デジタル信号処理]

生成系AIが脚光を浴び，音声合成や画像・動画の高速処理等，機械学習の発展により，声紋あるいは顔等公共の場で採取できる他人の生体特性を使用し，他者なりすましが容易にできるご時世になった．声や写像を模擬して他者なりすます技術が日進月歩で，世界を席捲する勢いで光速に発展している．データの真贋及び話者自体を正しく識別する技術が必要になってくる．

黄研究室では，安心安全な社会基盤を構築するため，情報セキュリティの3要素の完全性，可用性と機密性に関するテーマについて研鑽を積み，研究活動を行っている．特に改ざん検出及びなりすましを特定できる可逆的で頑健な電子透かし技術に注力している．また，マルウェアの観測及び数理モデルに基づいた解析等，不正アクセスやサイバー攻撃の挙動の調査研究を行っている．これと並行に，スマートバンド等で採集する脈拍や睡眠深度等のIoTヘルスケア生体情報の解析技術及びプライバシー保護技術に関する研究も行っている．

統計的人工知能研究室

今回のAIブームはブームでは終わらず，人工知能の時代が来ると言われています．とはいえ，現在の人工知能の正体は統計解析技術による情報処理に他なりません．本研究室では統計的手法を工学的に応用して行く事で人間の生活や仕事を快適にする技術の開発を目指しています．具体的には以下の様なテーマについて研究しています．

1．統計的機械学習技術．学習データに基づいて各種の判断や予測をする機械．また，その機械の動作や非常に高次元のデータを可視化するための，主として理論的な研究を行っています．

2．生体認証技術．統計的機械学習技術の応用として，人間の生体情報から個人を特定する生体認証技術の研究を行っています．とはいっても，指紋や虹彩の様にすぐに実用になる物ではなく，耳や手形状等の新しい生体特徴の性質の解明を目指しています．

3．人工知能の哲学．そもそも人工知能とは何でしょうか？　いえ，それ以前に知能とは何でしょうか？　こうした根源的な疑問について考察を重ね，人類の文明がどのように変わって行くかを研究します．

データサイエンス、機械学習

現代の社会には人手によって処理しきれない膨大な情報が溢れています。近年ではビッグデータの活用が多く試みられているように、大規模なデータ集合からの情報・知識の抽出手法が注目されています。特に日々増加するストリームデータといったリアルタイムな情報源を扱える高速で効率的な手法が求められています。
本研究室では、機械学習手法を基にデータの解析・解釈を行います。これにより、テキストや画像・音声といった多種多様なデータからの知識獲得を行います。

Identifying and recommending user-interested attributes with values

To retain consumer attention and increase purchasing rates, many business-to-consumer vendors implement recommender systems that analyze product attributes and customer characteristics to predict which products might interest customers. However, apart from text-based documents, there is little theoretical background guiding element selection, resulting in a limited content analysis problem. Another inherent problem is overspecialization. The purpose of my research is to establish a value-based recommendation methodology for identifying favorable attributes, benefits, and values on the basis of psychology theory (means-end chain theory). The identified elements and the relationships between them were utilized to construct a recommender system without incurring either problem.

My research interest focus on Interdisciplinary Research with Recommender systems, Data mining, Social network sites, and User's/Consumer's/Gaming player's behaviors.

神経行動学・比較認知脳科学

　神経行動学は行動の神経基盤を明らかにする学問です。私は脳が行動を生むメカニズムの解明とその動物種間比較を通じて、行動決定の特徴を解明する比較認知脳科学を標榜して研究しています。
　私たちは過去の経験や現在の状況に応じて自身の行動を変化します。1. どのような状況や経験が行動を変化させるか？ 2. 行動は脳・神経系のどのような仕組みで変化するか？ が、現在の研究課題です。
　脳・神経系がほ乳類や鳥類と比べてシンプルな昆虫は脳・神経系のメカニズムの解析に適しています。昆虫の行動決定と脳・神経系メカニズムを調べて他の動物種間で比較することで、動物共通の原理（共通性）とそれぞれの動物らしさ（多様性）を明らかにしていきます。

障がい者・高齢者を支援するICT～スマート・アシスティブ・テクノロジ～

廣冨研究室では、ICT（情報通信技術）により障がい者や高齢者の暮らしを豊かにすることを目指して、コンピュータ理工学、医学、看護学、福祉学等の分野にまたがる研究開発に挑戦しています。介護老人保健施設、特別支援学校、医療機関、福祉施設等と協力関係にあるため、研究室に配属された学生は、現場を訪問してニーズを把握した上で研究開発を行い、障がい者や高齢者およびその支援者に成果物を実際に使ってもらう貴重な体験ができます。私達と一緒に研究を通して社会に貢献してみませんか？

アルゴリズム、計算量理論

コンピュータの計算能力を用いて解決したい課題などは"問題"という用語で呼ばれます。コンピュータによって問題を解くために必要となる計算手順のことである"アルゴリズム"と、問題の本質的な難しさの程度や計算そのものの解明を目指す"計算量理論"の分野で研究を行っています。一例を挙げますと、計算量理論の分野では特に回路計算量について研究を行っています。論理回路はチューリング機械と同じようにコンピュータの計算モデルの中で代表的な一つであり、論理回路の素子数や段数はコンピュータの計算時間などとの深い関係が知られており、その研究はP対NP問題をはじめとする計算の根本に関わる多くの重要な未解決問題の解決へとつながっています。

情報検索・テキストマイニング・Webマイニング

World Wide Webには膨大な量の情報が溢れており、世界中の情報を共有する手段として欠かせないものとなっています。私たちは、Webを使って必要な情報を探します。増え続けるWeb上の情報の中から効率良く必要な情報を探し出す技術、また有用な情報を発見する技術が求められています。本研究室では、検索技術の開発、Webからの知識発見技術の開発を目指しています。