愛知工業大学知識マイニング研究室と株式会社フリーヒルズラボの共同チームは、特許情報に基づく技術・知財マッチングAIの開発に成功し、デモ版の提供を開始しました。
　本AIは、2件の特許に関する技術情報を入力することで、特許技術のマッチングの可能性を算出するものです。これにより、従来は困難だった異なる企業・分野間での知的財産ベースでの連携や、新たな技術連携の糸口の発見が期待されます。
　知識マイニング研究室ではこれまで、特許・論文の解析技術を中心に研究を行ってきました。今回のAIでは、その研究成果[1],[2]を基に、特許文中の有用な情報を抽出・分析し、技術の融合可能性や実現性を多面的に評価できる新しい仕組みを実現しました。
　開発は、愛知工業大学経営学部 野中尋史教授の指導のもと、株式会社フリーヒルズラボに所属しつつ、本学の学生でもある土屋菜々美さん（経営学部経営学科経営情報システム専攻４年・取締役）、伴野悠也さん（同専攻３年・執行役員）、平野貴大さん（同専攻２年）、西尾紗也香さん（経営情報科学研究科博士前期課程経営情報科学専攻１年）、伊豫田彬さん（同専攻２年）が中心となって行いました。

野中教授は次のようにコメントしています。
「教員だけでなく、研究室およびフリーヒルズラボの学生メンバーが主体的に動き、AIを開発できたことは感無量です。このAIによって、ものづくり企業同士のご縁が深まり、そこから画期的なイノベーションが生まれることを期待しています。」

また、学生側のリーダーであり株式会社フリーヒルズラボ取締役の土屋菜々美さんは次のように述べています。
「学生のうちから社会実装に関わる技術仕様の策定や開発に携われたことを大変うれしく思います。このAIを通じて、これまで関係のなかった企業同士を結びつけることで、少子高齢化が進む中でも生産性の向上に貢献したいと考えています。」

デモ版は、まず知識マイニング研究室/株式会社フリーヒルズラボと連携しているPATRADE株式会社に提供され、同社が展開する知財マッチング事業での活用を目指しています。さらに、愛知県名古屋市の吹上ホールで開催される「次世代モノづくり基盤技術産業展」のPATRADE株式会社ブースにおいて関連する内容が展示される予定です。

なお、他の開発メンバーのコメントは以下の通りです。

伴野悠也さん
「技術をベースにマッチングするAIはこれまでになかったと思います。このAIがものづくり分野でワクワクドキドキするようなイノベーションを引き起こしてくれることを期待しています。」

平野貴大さん
「LLMを活用したイノベーションの提案という興味深い挑戦に携われている点にやりがいを感じています。開発およびその検証を通して深く生成AIに踏み込んでみた結果、どこまでできるか探求してみたいという意欲が高まっています。」

西尾紗也香さん
「本格的な社会実装を経験でき自分自身のスキルがあがったと思います。」

伊豫田彬さん
「教員と学生が一体となりがんばってきたことの喜びがあります。引き続き開発を頑張っていきたいです。」 

研究成果
[1] Sayaka Nishio, et al,., "Extraction of Research Objectives, Machine Learning Model Names, and Dataset Names from Academic Papers and Analysis of Their Interrelationships Using LLM and Network Analysis", 2024 IEEE International Conference on Industrial Engineering and Engineering Management (IEEM2024), Bangkok, Thailand, 2024.
[2] Tsuchiya Nanami, et al,.,"Similarity analysis method for Patent Documents using Sentence BERT", Proceedings of the IIAE International Conference on Intelligent Systems and Image Processing, Matsuyama, Japan, 2024.

　このたび、工学研究科 博士前期課程 電気電子情報工学専攻の電力システム工学研究室（電気学科 七原俊也教授）に所属していた山田康暉さん（2024年3月大学院博士前期課程修了）の論文が、WILEY社が発刊する学術研究論文誌であるElectrical Engineering in Japan（電気学会論文誌に掲載された和文論文の一部を英語に翻訳・掲載している論文誌）で2023年に掲載された論文のうち1年間に最も読まれた論文TOP10％に選出されました。

　彼が取り組んだのは、太陽光・風力発電などのインバータを使用した電源の力率制御についての研究です。近年、太陽光・風力発電などのインバータ電源の導入量が増加傾向にあり、電圧変動等の問題が生じています。現在でもこれに対し、インバータの力率を制御するといった対策が取られています。しかし、インバータの力率をどのような設定値とすれば良いかについては、十分に明らかとなっていません。

彼は、このインバータ力率の設定値について電力系統の抵抗とリアクタンスをパラメータとした新しい選定法を提案しました。この成果を論文タイトル"Power factor control for inverters under high penetration of distributed generation"としてまとめて、今回の快挙につながりました。第一著者である山田さんは「初めての学術論文を多くの方に読んでいただき、そして評価していただけたこと非常に嬉しく思っています」とコメントしています。

　2025年3月13日（木）から15日（土）にかけて立命館大学大阪いばらきキャンパスで開催された「情報処理学会 第87回全国大会」において、情報科学科 行動情報科学研究室（梶 克彦教授）に所属する学生3名が、学生奨励賞を受賞しました。

多田 さん(左)：フライパンを持ちモーションキャプチャデバイスを身に着けています
柴田 さん(中央)：MRゴーグルを装着しています
戸川 さん(右)：自作のBLEビーコンデバイスを抱えています　

受賞学生と研究の概要は以下の通りです。

■多田隆人さん（コンピュータシステム専攻3年・受賞当時2年）

「モーションキャプチャで得られる3次元の骨格情報を用いた調理行動の分類に関する基礎検討」

チャーハンの調理中の動作をモーションキャプチャで取得し、得られた骨格情報をもとに機械学習を用いて「卵を割っている」「炒めている」などの行動を分類を行う手法に関して発表を行いました。また行動分類の精度向上において、レシピのような手順書の行動間の順序や調理者の位置情報を用いると行動の絞り込みが可能であり有用であると分かりました。

受賞コメント：学部2年で学会発表を行うことができたのは貴重な経験でした。また、他大学の方々の質疑応答や発表を通してより深く研究を理解することができました。

■柴田青賢さん（コンピュータシステム専攻3年・受賞当時2年）

「複数のMRコンテンツを統一的に利用できるMRアプリの基礎検討」

現実空間とコンピュータ空間の間には大きな壁があります。現実の世界のものを見るのと同じように、コンピュータの中にある仮想的なコンテンツが閲覧できると、コンピュータの中の世界が現実にとても近いものになります。今回の発表では、特定の形式に従ってインターネット上に公開されたコンテンツであれば、誰が公開したのかに関わらず、今自分が近くにいる場所の近くにあるコンテンツを現実の特定の場所に紐づく形で同時に閲覧ができるアプリについて検討を行い、実際の動作を確認しました。

受賞コメント：大学に入学したときから目的としていた、現実空間に紐づけられたコンピュータの中に存在する仮想的なコンテンツを現実でより扱いやすいものにするアプリが形になったので嬉しく思っています。今後も現実空間と相互に影響するコンピューティングについて探求していきたいです。

■戸川浩汰さん（経営情報科学研究科博士前期課程経営情報システム専攻2年・受賞当時1年）

「滞在推定システムにおけるプライバシを考慮した携帯型BLEビーコンの基礎検討」

近年、GPSの利用が困難な屋内での位置推定手法として、ユーザが携帯するBLEビーコンの電波を部屋に設置した受信機で検出する方式が広がっています。この手法は企業の勤怠管理システムや研究室の在室管理システムなどで広く利用されています。しかしこの手法には発信される識別子を用いて第三者によるトラッキングできてしまう問題があります。本研究ではハッシュ計算を用いた識別子の定期的な更新により，第三者からのトラッキングを防ぎ特定のシステムのみが識別可能な携帯型BLEビーコンを設計しプロトタイプを制作しました。

　このたび、工学研究科 博士前期課程 電気電子情報工学専攻の光量子デバイス研究室（電気学科 五島敬史郎教授）に所属しておりました椋橋健太さん（2021年3月大学院博士前期課程修了）と三浦進さん（2022年3月大学院博士前期課程修了）らが取り組んだ研究が、WILEY社が発刊する学術研究論文誌の2024年度最も読まれた論文TOP10％に選出されました。

　彼らが取り組んだのは、次世代通信として期待されるテラヘルツ通信の研究です。テラヘルツ通信とは、スマホなどに利用されている現在の５G通信の数10倍の情報処理能力を持ちます。しかし、テラヘルツ通信用の送受信機の性能が悪く実用化を阻んでいます。

　彼らは、このテラヘルツ送受信機の小型化と高出力化に取り組みました。まず半導体材料に新材料（窒化ガリウム）を採用する事、そして送信機内に新構造をμmレベル（μ＝1mmの1/1000）で組み込むことにより、小型化（ペン先ほどの大きさ）と大幅な出力アップが可能であることを示しました。これらの成果を論文タイトル「Analysis of terahertz double dielectric structure patch antenna using nitride semiconductors」としてまとめて、今回の快挙につながりました。第一著者である三浦さんは「共同研究者や椋橋さんとの研究が評価してもらえていることが非常に嬉しいです。」とコメントしています。

彼らはこの研究がきっかけとなり、国内大手の半導体会社に就職しご活躍されています。

受賞者
青山凌大さん
工学研究科博士前期課程機械工学専攻2年（愛知県立半田高等学校）

研究室（指導教員）
システム制御研究室（機械学科　日比野良一教授）

学会・大会名
計測自動制御学会（SICE）第12回制御部門マルチシンポジウム（MSCS2025）

受賞名
制御部門マルチシンポジウム優秀ポスター発表賞

受賞日
2025年3月4日

受賞テーマ
風の不確実性を考慮したドローンの消費エネルギーの最小化を目的とする最適経路設計手法の提案

研究目的
物流でのドローンの活用の増加に伴い、CO2排出割合も増加すると考えられるため、消費エネルギーの削減が必要です。ドローンの消費エネルギーは、風や対気速度に影響を受け、これらを考慮した経路設計が必要となります。そこで本研究は飛行領域の風の把握方法を含めた、最適経路設計手法を検討しています。

研究内容
本研究では風の計測結果に基づき風を正規分布であると仮定し、その平均と分散、対気速度から消費エネルギーの確率モデルを作成しました。そしてこの確率モデルの平均と分散を評価関数とした動的計画法を用いて、風の不確実性を考慮したドローンの消費エネルギーの最小化を目的とする最適経路設計手法を構築しました。

今後の展望
今後は風の学習モデルを構築し、風の計測を含めた消費エネルギー最小化のための飛行経路生成手法を確立したいと考えております。

受賞者
森颯吾さん
工学研究科博士前期課程建設システム工学専攻1年

研究室（指導教員）
構造研究室（社会基盤学科　宗本理准教授）

学会・大会名
令和6年度土木学会　中部支部研究発表会

受賞名
優秀講演者賞

受賞日
2025年3月7日

受賞テーマ
FEMによるPBL母材が与える拘束効果の影響を考慮した円柱部材の押し抜きせん断解析

研究目的
孔あき鋼板ジベル（PBL）は、有孔鋼板をコンクリートに埋設した構造であり、周辺のコンクリートを拘束することでせん断性能が向上することが知られています。孔内と母材部分を二分化するせん断破壊が生じるPBLの解析的研究は実験に比べて少なく、PBLのせん断耐荷性能を定量的に評価可能な手法は確立されていません。そのため、FEMを用いて簡易化したPBLを対象に母材の拘束効果を定量的に評価可能か検討を行いました。

研究内容
本研究では、計算精度の向上や計算コストの低減を目的に母材をモデル化せず拘束状態を評価するため、有孔鋼板に円柱を挿入した状態の試験体を対象とした解析を実施しました。その際に母材による拘束を円柱端面に与える側圧やその他の境界条件での再現を試みました。その結果、本学で行われた実験供試体における母材幅を表現可能な側圧を明らかにし、実験値と比較した拘束効果についても有用性があることを確認しました。

今後の展望
今回行った解析では、比較対象とした本学の実験供試体との整合性は確認できたが全ての供試体に適用可能かについては今後検討する必要があります。また、簡易化したPBLの解析から得られたPBLの拘束力をもとに、母材を表現したPBLの拘束効果を適用しモデルを再現することで様々な解析パラメータを変化させた任意条件下での解析を可能にすることを目標に今後も検討を行っていきます。

参考URL：令和6年度土木学会中部支部研究発表会　優秀講演者発表

　大学院博士前期課程１年の柴田惇さん（愛知県立丹羽高校出身）が、情報処理学会第８７回全国大会（３月１３～１５日・立命館大学大阪いばらきキャンパス）で行った発表により学生奨励賞を受賞しました。

　ビジュアル情報処理研究室（澤野弘明情報科学科准教授）に所属する柴田さんは、「空間的及び局所的時間特徴量を用いた連続手話単語認識手法の提案」と題して発表しました。

　この研究で、手話の実用的なコミュニケーション支援を目指し、一つの動画内に複数の手話単語が含まれる連続手話単語の認識モデル構築を行いました。はじめに、カメラから得られた画像を用いて手の動きや形状を検出する技術（MediaPipe）で空間的特徴量を取得します。次に、取得した空間的特徴量から連続する映像フレーム間の動きの変化を捉えるために、時間的な情報を処理する畳み込みニューラルネットワーク（1D-CNN）を用いて局所的時間特徴量を抽出します。最後に、これらの特徴量を自然言語処理でも活用される人工知能技術（Transformer）に入力し、手の位置関係と動きの時間変化の両方を考慮した連続手話単語認識手法を提案しました。提案手法の有効性を、従来の連続手話単語認識手法と比較して検証しました。

　受賞にあたり、柴田さんは「周りのサポートに支えられ困難を乗り越えることができました。これまでの経験や知識を糧にさらに成長し、手話使用者と非使用者間のコミュニケーションギャップを埋める一助になりたいと考えています」と話しています。

　応用化学科の吉田久美客員教授が「アントシアニンによる青色花色発現機構の研究」で日本学士院賞を受賞しました。日本学士院賞は、学術上特に優れた論文、著書、その他の研究業績に対して、日本学士院が授与する権威ある賞です。

日本学士院ホームページ　日本学士院賞授賞の決定について

　令和6年度日本設備管理学会東海支部卒業研究発表会で、経営学科2年の平田あかりさんが「スマート畜産のための機械学習を用いた出荷頭数予測モデルの開発」について発表し、最優秀研究奨励賞を受賞しました。学部2年の学生が学会発表を行うことは珍しく、さらに学会賞を受賞することは極めて稀です。

　平田さんは、数理データサイエンス系科目である経営データ解析Ⅰ、Ⅱを受講し、機械学習（AI）の理論とそのプログラミング技法について学習しました。さらに課外に開催されるAIプログラミング勉強会に参加しながら担当教員の指導を受け、畜産業における実データを解析し出荷数を予測するモデルを開発しました。実データ解析では当初、期待した性能が出ずに開発は難航しましたが、さまざまなAIモデルを試した結果、なお改善の余地はあるものの最適なモデルの導出に成功し、成果を学会で発表しました。

　平田さんは、「畜産業では現場の経験と勘に基づき出荷数の概数を予測しながら各種業務が遂行されていますが、少子高齢化も進む中で生産効率の向上が求められています。開発したモデルを改良したうえで出荷予測をAIで精緻に行い、最適な生産に結びつくようにこれからも努力していきたいです。さらにはそのことで日本や世界の畜産業を支えていくことにつながればとも思っています」と話しています。平田さんは、本学発のAI・アプリ開発スタートアップ「株式会社フリーヒルズラボ」の役員もつとめており、「スタートアップでの活動も含め、引き続き世の中に役立つソフトウェアの開発を行っていきたいです」と抱負を語っています。

　大学院博士前期課程2年の鳥居諒也さんが、自動車技術会が自動車に関連した技術分野で優れた研究を行った大学院修了予定者を表彰する2024年度大学院研究奨励賞を受賞しました。

　鳥居さんが所属する応用化学科の高分子化学研究室（福森健三教授）では、自動車用タイヤに使用されている天然ゴム（NR）、合成ゴム（SBR）などを対象に、実環境下でのゴム製品の耐久性や寿命を少量サンプルで簡便に予測する手法として、ゴムの特性を支配する分子運動性評価に有効なパルス法核磁気共鳴（NMR）の応用に取り組んでいます。

　受賞した研究は、「パルス法核磁気共鳴緩和測定による変形下における架橋ゴムの熱酸化挙動解析」で、独自技術に基づくNMRで得られる物理情報の妥当性を赤外分光法による化学組成分析をはじめとする各種分析・解析手法を駆使し明らかにすることにより、ゴム製品の特定部位での材料強度や破断伸びの評価が困難な微小劣化試験片について、ゴムの物性や寿命予測が可能となりました。

　受賞にあたって鳥居さんは、「自動車に関わる研究成果により学会から賞をいただき、大変光栄に思います。架橋ゴムを伸長した状態での熱酸化試験は難易度が高く、さらに化学反応に対する変形の影響が反映されたゴムの複合的な劣化メカニズムの解明に苦労しました。受賞を励みとし、今後は企業でのゴム製品開発への取り組みで、ゴム材料の研究を継続し発展させていきたいと思います」と喜びを話しています。

　3月11日に名城大学で開催された空気調和・衛生工学会中部支部の学術研究発表会で、建築学科の建築設備エネルギー研究室（河路友也教授）に所属する学部4年の石森義人さん（愛知県立大府東高校出身）と 奥田至音さん（三重県立津高校出身）のチームが、優秀ポスター賞を受賞しました。

　2人は、「エミュレータを活用した空調・換気制御の最適化検討」と題して発表しました。

　この研究発表は、2024年10月に行われた「第２回 電脳建築最適化世界選手権」で4位に入賞したときに実施した、各種検討内容をまとめたものです。建物の空調・換気設備の制御方法の変更により、省エネルギー性と快適性を向上させるために、本番期間前に実施した各種省エネルギー手法毎の感度分析、本番条件発表後の調整内容などをまとめて発表しています。研究内容とポスター発表および質疑応答の態度など総合的な判断により、優秀ポスター賞に選ばれました。

　受賞を受けて2人は、「卒業前に貴重な経験をさせていただいき、感謝と共に光栄に思います。本研究は、室内の環境を模擬したシミュレーションでした。今後、この経験を活かして実社会でも省エネと快適性の実現に向けて努力していきたいです」と話しています。

　情報科学部、山本貴史教授の共著論文「Sketch Interface for Teleoperation of Mobile Manipulator to Enable Intuitive and Intended Operation: A Proof of Concept」が、オーストラリア・メルボルンで開催されたロボットインタラクション分野のトップカンファレンスHRI2025で、「Sustainability Theme Recognition」に選出されました。

本研究は、トヨタ自動車未来創生センターと共同で、障がいのある方、高齢者を含めて、誰でもいつでもどこでもロボットを遠隔操作して自己実現することを目指して取り組んでいます。ACM/IEEE International Conference on Human-Robot Interaction(HRI2025，採択率25%）に採択された本論文は、今年の学会テーマ「Robots for a Sustainable World」に貢献する研究として評価され「Sustainability Theme Recognition」に選出されました。