[研究室体制] [研究活動] [教育活動] [学会活動] [プライベート] [2004年版]
新年のはじめに，近況報告を兼ねて昨年の私の様子をまとめて見ました．
今年もよろしくお願い致します．
2005年の私の状況
高木英行 (九州大学大学院芸術工学研究院)
815-8540 福岡市南区塩原４丁目９－１
TEL & FAX <+81>92-553-4555
e-mail 
URL http://www.design.kyushu-u.ac.jp/~takagi/
研究室体制
2004年度は，卒研生2名，修士生2名，博士生1名の研究室陣容ですが，社会人修士生1名と博士生1名が休学中ですので，実質3名の学生です．
2005年度は，修士生が4名入学し，博士後期課程を目指すスロバキアからの国費留研究生も4月から入学します．卒研生の配属数や現在休学中の学生の今後がまだ未定ですが，最低でも研究室学生7名が活動致します．
これまでの研究室体制と大きく変わったのは，ポストドクの参加です．COE学術研究員として中国科学技術大学講師の王上飛博士（2004年7月～2005年末），日本学術振興会外国人特別研究員のDr.
Raffi R. Kamalian（2004年11月～2006年11月），特任助手の岩下志乃博士（2005年3月～2006年3月）の3名が強力に研究活動を支えてくれることでしょう．雇用契約は単年度契約ですが，契約更新できれば2006年度も彼女らの活躍が期待できます．
また，2004年度は，中国から湯匯道講師，スペインからProf. Oswaldo Velez-Langsを訪問研究員として受け入れました．
goto top
研究活動
私がHumanized Computational Intelligenceと呼んでおります，人間要素と計算知能の融合について注力しております． インタラクティブ進化計算（IEC)は依然この研究方向における私の主要キーワードです． インタラクティブ進化計算の研究解説もどうぞ．
科研の申請メンバー（まだ未採択）と合宿シンポ「人間要素を取り込む計算知能」を2004年1月と8月に開催し，2005年1月にも第3回目の開催を致します．一緒に温泉に宿泊しながらの研究会では質疑応答・議論の時間をたっぷり取ってリラックスした雰囲気で行っています．採択になるとよいのですが．現在，IEC技術を中心に研究をしていますが，IECを越える「人間要素を取り込む計算知能」の方向性が得られればと期待しています．
2004年のIEC研究には次のものがあります．
- 生理的フィードバックに基づく拡張IEC： 21世紀COEプロジェクト 「感覚特性に基づく人工環境デザインの研究拠点」 に直接関わる研究です．人工環境の最適化のためには，特定活動目的（睡眠，リラックス，オフィス業務等）のための 生理状態が最適になるような温熱，光，振動，音響，映像等の人工環境パラメータを最適化する必要があります． システム論的に言いますと，出力を与えて入力を決定する「逆問題」と言えます．IECは主観的評価値に基づく システム最適化に用いられる技術ですが，この人工環境設計のために，生理的フィードバックを進化計算に戻して システムを最適化する拡張IECを提案しています．2004年は振動環境をタスクに実験をしましたが， 2005年は実験が容易なAV環境をターゲットにして拡張IECの動作確認を行う予定です． この提案は，2004年12月のCOE国際シンポジウムで発表し，Journal of Physiological Anthropology and Applied Human Science （日本生理人類学会英文誌）のRapid Communicationに掲載予定です．
- VR酔いの対策： 21世紀COEプロジェクトに関わる博士学生の研究です．人工現実感（VR）の臨場感とVR酔いはトレードオフの関係にあり，視野角や角速度を上げると臨場感は増しますがVR酔いしやすくなります．この特性は個人差が大きいので，現実的には，簡単な検査で個人特性を掴み，VR酔いをしない範疇で臨場感を最大にする簡易な方法が望まれます．2つのニューラルネットに，臨場感と（視野角, 角速度）の関係，および，VR酔いと（視野角, 角速度）の関係を各々学習させ，被験者の特性に応じてVR酔いをしない範疇で臨場感を最大にする方法を提案し，被験者実験をしました．この成果は，2004年12月のCOE国際シンポジウムで発表し，Journal of Physiological Anthropology and Applied Human Science （日本生理人類学会英文誌）のRapid Communicationに2月頃掲載予定です．
- IECユーザの疲労軽減： IECでは人間が評価を行い，進化計算がその評価値に基づいて最適化を行いますので， 何度も繰り返しながら最適化を行うことによる疲労問題が避けて通れません．この対策の1つとして， 学習機能を内部に持たせ，IECユーザの評価特性を学習させる提案があります． 擬似ユーザがコンピュータ内にできれば，多数の個体でシミュレーションを行いその上位をIECユーザに提示したり， ユーザにとって評価しやすい順に提示したりできます．しかし，IECユーザは毎世代で相対評価を行うので， 例えば2世代目の最高点よりも10世代目の最低点の方が実際には評価が低いということも多々ありますので， 過去全世代の評価値を学習データとしてもうまく行きません．そのためには， 相対評価値を絶対評価値に変換する仕組みを組み込み学習させます．この提案と評価は，2004年12月のCOE国際シンポジウムで発表し，Journal of Physiological Anthropology and Applied Human Science （日本生理人類学会英文誌）のRapid Communicationに掲載予定です． シミュレーション結果では予想通りの効果がありましたので， 2005年は実際のIEC応用タスクに組み込み主観評価実験で評価を行います．
- 精神療法分野へのIEC応用： 「心のものさし」としてIEC技術を利用する研究です．2004年6月からは共同研究者である行動療法士の高橋さんを学術研究員として加わっていただき引き続き研究を行っています．通常IECは対象システムを最適化しますが，この研究は，最適化されたシステムの出力を観察することでIECユーザの心の尺度を推察しようという研究です．統合失調症者3名と学生5名に「楽しい」「悲しい」の2種類のデザインをIECを用いた3次元CGライティングデザインで表現してもらい，33名の被験者によるSheffeの一対比較を用いた主観評価実験心理尺度構成を行い統計的検定をかけました．その結果，統合失調者の感情表現幅は有意に狭いのではないかとの仮説を支持する傾向の実験結果が得られ，2004年6月と10月に発表しました．その後，統合失調者の被験者数を5名に増やしたデータが得られ，主観評価実験ができましたので，現在解析中です．今後は，中度認知症の高齢者や問題行動児にも研究対象を広げられれば拡張し，IEC技術を精神医学分野で有用な知見を得るための道具に育てられればと思っています．
- 国際共同研究： (a) MEMS設計支援へのIEC応用 University of California at BerkeleyのProf. Agoginoは，チップ上に機械系を載せるMEMS(micro-electro-mechanical system，マイクロマシン) の設計を行っています．MEMSは携帯電話，プリンタ，RFタグなど我々の身近で多く使われるようになってきました．MEMSの各種設計仕様を満たす必要から，この設計は多目的最適化問題として扱うことができますが，設計の専門家が見れば数式化しにくい「回路としての素性の善し悪し」も設計し反映させ，早くより良いMEMSを得たいところです．この問題にIECを応用する研究を共同で2003年から始め，GECCO2004で最初の発表ができました．またこの研究を中心になって行っておりました学生のRaffi
KamalianはPhDを取得し，2004年11月末からポストドクとして高木研究室に加わってくれています．
(b) 地下水管理へのIEC応用： University of Illinois at Urbana-ChampaignのProf. Minskerは，地下水を得るためのボーリング位置決定のため，地下水流や地下鉱物分布などのシミュレーションを行い，安全で安く短期間に地下水を得るという多目的最適化を扱っておられます．しかしながら，地域状況，住民の意思，地質学的知見など，数式化できにくい要素も考慮する必要があり，2003年からIEC導入で共同研究を開始し，2004年6月に成果を発表できしまた．現在この研究のIECユーザの評価特性獲得のために，ファジィシステムを導入する研究に拡張しています．
2004年の研究室成果は，book chapterを1編，学術誌論文を3編，国際会議講演論文を5編，COE国際ワークショップ3編（論文は，2005年出版），学会誌のための解説論文1編，国内会議3編でした．
大変光栄なことに，九州大学総長から研究スーパースター支援プログラムに選ばれました．特任助手を付けていただけることになり，より一層研究活動に邁進する所存です．
2005年の目標は以下の通りです．
(1) 拡張IEC生理的フィードバックによってシステム最適化ができることを実験的に示すこと
(2) その応用として，映画や音楽の感動の生理に基づく，感動強調フィルタの設計研究を立ち上げること
(3) MEMSを中心とする回路やデバイス設計にIECを応用する技術をUC Berkeleyと共に普及させること（特許出願を含む）
(4) IECの「心のものさし」の研究について，統合失調者のデータをまとめて投稿すること．認知症者への拡張を開始すること
(5) IECによる医療画像強調フィルタの成果を，実際の医療画像診断者およびその分野の学生を被験者として定量評価すること
(6) IEEE SMC SocietyのTechnical Activityに対する方針を策定しマニュアル化して，組織的な活動が安定できるようにすること．
(7) 「人間要素を取り込む計算知能」に対して，私なりのビジョンとミッションを作成すること
教育活動
授業では，知能情報学概論，ソフトウェアアーキテクチャ，データ・信号圧縮論，知能情報学特論の学部・大学院講義，情報環境学演習IIの大学院演習科目を担当した他，デザイン基礎II(芸情）と外書購読Bのお世話をしております．
2004年12月16日に，イスタンブール市のBogazici大学で開講されている学部生授業「システム最適化」を使わせていただき，講義をしました．
goto top
学会活動
2002～2003年にかけて伊庭先生（東大）と共にNew Generation Computing誌のゲストエディタとして，論文特集号 "Interactive Evolutionary Computation"を編集しました．Vol.23, No.2, February 2005に掲載予定です．
IEEE SMC SocietyのBoard of Governors（日本の学会の理事会）メンバーとして会員選挙で選ばれました．2004～2006年の任期で2期目です．
IEEE SMC Technical CommitteeのSoft Computing Chairとして，1998年からセッション企画等の活動を行ってきましたが，2004年末で退任しました．後任には，SMC2002,
SMC2003, SMC2004でのセッション企画に貢献の大きかったSoft Computing Committeeメンバーの村田先生（関西大）に託しました．私は2004年末から就任したTechnical
Committee Cogitatorとして，SMC学会の技術活動全般を担当していきます．また，IEEE
Transactions on SMC, Part BのAssociate Editorの仕事は継続していきます．
日本知能情報ファジィ学会（SOFT）関連では，評議委員（2003年6月～2005年6月）の最終年度です．
日本知能情報ファジィ学会誌に2003年発表しました論文に対して論文賞をいただきました（FSS2004の総会会場で）．
高木英行, 印具毅雄, 大西圭「単峰性関数当てはめによるGA収束高速化」
知能と情報（日本知能情報ファジィ学会誌）, vol.15, no.2, pp.219-229
(2003））
内容は，進化計算の探索ランドスケープを二次曲面やガウス曲面のような最も単純な単峰関数で近似し，その峰座標をエリート解として，現世代の最低の親と入れ替えて次世代に残すものです．大局的最適解に近ければ有力な親として次世代以降の収束を加速させますし，探索空間がそのような単純ではなくてそのエリート解が働かなくても多くの個体のうちの１つが働かなかっただけです（しかも入れ替えた最低fitness値よりはよい）．つまり「ローリスク，ハイリターン」が期待できる進化計算の加速法です．
その他の学会活動では，GECCO2004でTutorial Talkを行いました．2005年では，WSTST2005（室蘭,5月）, SMCia2005 (Helsinki, 6月）, KES2005（Melbourne, 9月）でのPlenary Talkを，GECCO2005(Washington DC, 6月）でのTutorial Talkを予定しています．
プライベート
長女は2004年4月から神戸女学院へ，次女は今年高校受験です．2005年夏から10ヶ月，米国へ高校生交換留学の予定です．短期ながら20年ぶりに夫婦二人になりそうです．