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1. 貧困をなくそう
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2. 飢餓をゼロに
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3. すべての人に健康と福祉を
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4. 質の高い教育をみんなに
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5. ジェンダー平等を実現しよう
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6. 安全な水とトイレを世界中に
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7. エネルギーをみんなに、そしてクリーンに
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8. 働きがいも経済成長も
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9. 産業と技術革新の基盤をつくろう
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10. 人や国の不平等をなくそう
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11. 住み続けられるまちづくりを
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12. つくる責任、つかう責任
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13. 気候変動に具体的な対策を
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14. 海の豊かさを守ろう
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15. 陸の豊かさも守ろう
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16. 平和と公正をすべての人に
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17. パートナーシップで目標を達成しよう
9. 産業と技術革新の基盤をつくろう：114件
- 1. 貧困をなくそう
- 2. 飢餓をゼロに
- 3. すべての人に健康と福祉を
- 4. 質の高い教育をみんなに
- 5. ジェンダー平等を実現しよう
- 6. 安全な水とトイレを世界中に
- 7. エネルギーをみんなに、そしてクリーンに
- 8. 働きがいも経済成長も
- 9. 産業と技術革新の基盤をつくろう
- 10. 人や国の不平等をなくそう
- 11. 住み続けられるまちづくりを
- 12. つくる責任、つかう責任
- 13. 気候変動に具体的な対策を
- 14. 海の豊かさを守ろう
- 15. 陸の豊かさも守ろう
- 16. 平和と公正をすべての人に
- 17. パートナーシップで目標を達成しよう
タイトル一覧
詳細ダイジェスト一覧-
柔軟かつ強靱なゲル
福祉時代の新素材
人間生活の質の向上が求められる時代において、材料はどうあるべきか。その回答がダブルネットワークゲルをはじめとする強靭なゲルである。強靭ゲルは医療機器・生体組織代替物・生体模倣物の“質”を大きく変革する。
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高強靭ダブルネットワークゲル
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歪応答性構造色ゲル
ガラスを用い部分的に圧縮している
研究の内容
従来、軟材料といえばエラストマーが広く用いられてきているが、生体との接点あるいは代替として利用する場面では含水性が決定的に重要な要素となる。含水材料は水の物性を強く反映するため、熱の伝わり方が生き物らしい・電磁波の吸収特性が生体に近い・表面の摩擦が非常に低いなど、生体組織にとてもよく似た物性を示す。含水性軟材料といえばゲルであるが、従来のゲルは機械的強度が低く応用が制限されていた。我々は含水率が90%でありながらトラックが乗っても壊れない高強靭性ダブルネットワーク（DN）ゲルの開発に成功し、ゲルの応用の可能性を大きく広げた。また、DNゲルの強靭性を解明していく中で、「犠牲結合原理」を見出し、様々な材料を強靭化するコンセプトに到達することができた。近年DNゲル以外の様々なタイプの強靭ゲルを開発している。
グン 剣萍 教授 Jian Ping Gong理学博士・工学博士 -
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動物の難治性疾病に対する新規制御法の開発
家畜・伴侶動物の慢性感染症や腫瘍に対する
抗体医薬・タンパク質製剤による免疫療法の開発難治性疾病では、生体内で病原体や腫瘍の排除機序が妨げられています。これは種々の免疫抑制因子が、免疫細胞を疲弊化させるためだと考えられています。本研究は免疫回避機構を標的とした製剤を開発し、動物の疾病の新規治療法として応用するものです。
研究の内容
研究目的： PD-1をはじめとする免疫抑制因子を標的とする動物用抗体医薬やタンパク質製剤の作製と治療法への応用。従来技術との比較・優位性：本アプローチは特定の疾病を対象とするものではなく、免疫抑制機序によって抗病原体・抗腫瘍効果が失われている疾患を広く対象とします。リンパ球を標的とした免疫療法ですので多機能的な免疫増強効果が期待されます。研究の独自性：獣医畜産領域において本アプローチに関する論文や臨床応用例の報告は未だありません。特徴：各抗体を樹立し、キメラ抗体として改変することで大量生成を行います。効果：有効なワクチンや治療法がない家畜(ウシ・ブタなど)や伴侶動物(イヌ・ネコなど)の疾病に対する新規治療法の提供を目指します。
今内 覚 教授 Satoru Konnai獣医学博士 -
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合成高分子ゲルを用いた癌幹細胞標的
プレシジョンメディシンの確立ハイドロゲルによる癌幹細胞への初期化方法の開発
癌の根治には癌幹細胞の根絶が重要です。本法では、北大オリジナルバイオマテリアル（合成高分子ハイドロゲル）を用いて癌幹細胞へのリプログラミング（初期化）を迅速且つ効率的に誘導、癌幹細胞の性状や再発時の治療反応性を予測することを可能としました。
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ハイドロゲルによる癌幹細胞誘導。ハイドロゲル（A）上での脳腫瘍細胞のスフィア形成（B）と癌幹細胞マーカーSox2の発現誘導（C）。
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北大オリジナル開発のハイドロゲルを用いたがん幹細胞診断モデル。ハイドロゲル上でがん幹細胞を誘導し、その性質を解析することで、個々のがん患者さんに適切な治療薬を決定できると期待されます。
研究の内容
がんの根治には治療抵抗性を示すがん幹細胞の根絶が必須ですが、その数は少なく、従来法では癌幹細胞の分離や性状解析は困難でありました。本研究は、北大オリジナル開発合成高分子ハイドロゲル（Science 344, 161-162, 2014）を用いて、迅速・簡便・低コスト・効率的に癌幹細胞のリプログラミング （初期化）を誘導、癌幹細胞の性状解析や治療反応性の評価、再発時の癌細胞の性状予測を可能にしました。本技術を用いることによって、癌幹細胞を標的とした薬剤スクリーニングを実施でき、将来的に発生の可能性がある再発腫瘍の性質を予測し、予防的治療薬を投与することで、癌患者に適確な癌幹細胞標的プレシジョンメディシン（予防先制医療）を提供できるようになることが期待されます。
田中 伸哉 教授 Shinya Tanaka医学博士 -
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腸内環境評価による食の新機能解明と応用
食と医薬の新たな腸内環境評価系開発
食素材・成分と、寄生体である腸内細菌、宿主のPaneth細胞αディフェンシンの三者が「腸内環境」を決定し、そのクロストークが健康維持と疾病に関与するという新しいパラダイムに基づく腸内環境評価系を構築して、食の機能性を解明し疾病予防に繋げる。
研究の内容
食素材・成分と、寄生体である腸内細菌、宿主のPaneth細胞αディフェンシンの三者が「腸内環境」を決定し、そのクロストークが健康維持と疾病に関与するという、われわれの提唱した独創的な「腸内環境」の定義は、食の機能性にパラダイムシフトを興している。本研究は、αディフェンシンの健康維持、疾病発症及び病態形成への関与を明らかにすると共に、食の新規機能性評価系を構築して腸内環境の国際的評価基準を確立することを目的とする。組織培養系とαディフェンシン定量系を組み合わせて腸内環境評価系を構築し、未だメカニズムが分かっていない多彩な腸機能と食品機能との関係を体系的に解析する基盤を築く。食素材・成分や医薬品による免疫賦活および老化物質制御等の機能性をはじめて解明し、新たな科学的指標を得て、食に高い付加価値を創生する。
中村 公則 准教授 Kiminori Nakamura歯学博士 -
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非線形ラマン散乱内視鏡
非線形ラマン散乱を用いた神経の無染色可視化による新しい内視鏡下手術支援ロボットの眼の開発
ラマン散乱は、無染色に分子種・分子構造に関する知見が得られるが、非常に微弱なためにその利用は限られてきた。超短パルスレーザーを駆使した非線形ラマン散乱現象を利用して、リアルタイムにラマンイメージを観測可能な顕微鏡や内視鏡を開発している。
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非線形ラマン散乱硬性鏡
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ラット坐骨神経の非線形ラマン散乱像（スケールバーは100μm）
研究の内容
ラマン散乱は、無染色に分子種・分子構造に関する知見が得られるために、化学分析、物理化学研究、半導体物性研究等に用いられ、 近年になって生体観測への応用が盛んに行われるようになってきた。しかしながら、ラマン散乱は非常に微弱であるために、そのイメ ージをリアルタイム観測することは困難であった。波長可変同期ピコ秒レーザーを開発し、これを光源とした多焦点非線形ラマン散乱顕微鏡によって100 frame/sという、ビデオレートよりも高速なイメージングを実現した。また、直径12mm、全長550 mmの硬性鏡下で、神経を無染色、高速に可視化できることを示した。神経温存内視鏡下外科手術の新しい眼として期待できる。
橋本 守 教授 Mamoru Hashimoto博士（学術） -
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腫瘍血管新生阻害剤スクリーニングシステム
腫瘍血管新生阻害剤開発のためのcell based screening assay システム
腫瘍血管内皮細胞を用いたcell-based screeningを実現する。現存の血管新生阻害剤における問題点 (副作用・コンパニオン診断薬がない)を克服し、次世代血管新生阻害療法開発につなげる。
研究の内容
分子標的治療薬の開発が進み、血管新生阻害剤が広く使用されるようになったが、治療効果を予測するコンパニオン診断薬が無いこと、正常血管への傷害による副作用といった問題もある。
我々はヒト腫瘍血管内皮細胞の分離培養に成功しており、それらが発現する特異マーカーを同定している。これらマーカーを発現している腫瘍血管内皮細胞は新規薬剤や化合物のcell-based screeningに有用な貴重なマテリアルである。従来の腫瘍細胞株や臨床腫瘍組織片を用いた研究では発見されない新しい治療の標的や、薬剤を同定することを可能とする。 さらにコンパニオン診断薬としてこれらの腫瘍血管内皮細胞が発現するマーカーを利用する事が可能となる。血管新生阻害剤の投与時期、期間、適応症例などを選別したうえでの個別化治療実現つなぐことを可能とする。樋田 京子 教授 Kyoko Hida歯学博士 -
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ペプチド・糖ペプチド環化技術
水素結合制御によりペプチド環化効率を飛躍的に向上
溶媒の水素結合ネットワーク形成に着目した反応系を活用することによりペプチド環化反応の効率化と難溶性ペプチドの溶解度向上を高次元で両立することに成功した。創薬や分子ツール設計に応用可能である。
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環状糖ペプチドの合成例、C2対称型に糖鎖を配向制御した（左）
D-アミノ酸導入等により配座の自由度が制御可能である（右）
研究の内容
創薬等の生理活性化合物探索やライフサイエンスにおける分子ツール設計ににおいて環状ペプチドは、その配座安定性や配向性、対称性の制御などが容易であるため、理想的な基本分子となりうる。しかし、ペプチド環化は希薄条件や複雑な保護基戦略などを要していた。本研究では水素結合制御型溶媒システムと無塩基縮合剤システムを組み合わせることにより、難溶性のペプチド等でも高濃度条件下で効率的に環化できることを見出した。特殊な保護基戦略を必要としないことから応用範囲が広く、これまで様々な生理活性ペプチドや糖ペプチドの効率的環化に成功している。本技術を活用することにより、環状ペプチドの設計自由度と量産が容易となり、創薬やライフサイエンス用ツール開発が加速されることが期待される。
比能 洋 教授 次世代物質生命科学研究センター 副センター長 Hiroshi Hinou博士（工学） -
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超偏極13C MRI遺伝子変異イメージング
代謝MRIにより腫瘍内の遺伝子変異を非侵襲的に可視化
癌治療の成果は、癌細胞の持つ遺伝子変異の種類に大きく左右される。遺伝子変異がもたらす特徴的な代謝変化を指標に、最新の代謝MRIを用いて非侵襲的に変異遺伝子を特定する分子イメージング技術を開発している。
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図1 超偏極13Ｃ MRIによる遺伝子変異イメージングの概念 標的とする変異遺伝子産物による特徴的な代謝物の生成や、本来起こるべき代謝反応の欠損・低下により、変異遺伝子を特定する。
研究の内容
・超偏極13C核磁気共鳴画像（MRI）は13C標識した任意の化合物のMRI信号を一時的に数万倍に増幅することで、その生体内における代謝反応をリアルタイムに可視化するMRIの最先端技術である。PET/CTのような放射線被曝を伴わず、光学イメージングでは困難な体深部からの信号の取得が可能な“夢の分子イメージング技術”として期待されている。
・細胞は遺伝子変異の蓄積により癌化し、変異の種類は癌治療への応答性を大きく左右する。癌化をもたらす遺伝子変異には特徴的な代謝変化を伴うものが多く、︎超偏極13C MRIにより特定の代謝変化を見ることで、非侵襲的に腫瘍内の変異遺伝子を推定することが可能となる。松元 慎吾 准教授 Shingo Matsumoto薬学博士 -
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ミトコンドリア標的型ナノカプセル (MITO-Porter)
ミトコンドリアに薬物・タンパク質・核酸を導入する技術
ミトコンドリアは疾患治療、美容・健康維持、ライフサイエンスの発展に貢献するオルガネラとして注目されています。私たちはミトコンドリア標的型ナノカプセル(MITO-Porter)の開発に成功しており、本ナノカプセルの実用化を目指しています。
研究の内容
本研究のミトコンドリア標的型ナノカプセル(MITO-Porter)は、細胞膜およびミトコンドリア膜を通過し目的分子をミトコンドリア内部に届ける事が可能です。機能素子を用いた従来技術では送達分子の大きさや種類を著しく制限しましたが、目的分子を封入するMITO-Porterを用いた戦略では分子種によらないミトコンドリア送達を実現します。
GFP（緑色)を内封したMITO-Porterを調製し、細胞内を蛍光顕微鏡観察したところ、ミトコンドリア（赤色）と重なり合った黄色のシグナルが多数観察される、ミトコンドリアへの効率的な分子送達を確認できました。また、既存の核酸導入試薬(核・細胞質を標的)では不可能であったミトコンドリアへの遺伝子・核酸導入にも成功しています。さらに、生体に適応可能なナノカプセルの開発も行っています。山田 勇磨 教授 Yuma Yamada博士（薬学） -
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境界要素解析フレームワークと分散H行列法
最先端の大規模・高精度解析を実現する
並列計算環境において高性能な境界要素解析を実現するためのソフトウェアフレームワークを開発しました。また、同解析を高速化する技術であるH行列法について、分散環境に対応したライブラリを開発し、多様な応用分野のプログラム上で性能評価を行いました。
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図1. JST CRESTによる開発ソフトウェア
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図2. 開発ソフトウェアを用いた表面電荷法による解析例
研究の内容
本研究では、JST CREST「自動チューニング機構を有するアプリケーション開発・実行環境」の一環として、並列境界要素解析フレームワークを開発しました。本フレームワークを利用することにより、少ないプログラミングコストで大規模並列計算システムに対応する境界要素解析プログラムを開発することができます。また、本プロジェクトでは、H行列と呼ばれる密行列をよりデータ量の少ない行列で近似する手法のライブラリを開発しています。本ライブラリは境界要素解析以外のN体問題等の解析でも利用が可能であり、既にスパコン上の地震シミュレーション等に活用されています。複数のスレッドとプロセスを活用するハイブリッド並列処理に対応したH行列に関するライブラリは国内外でも他に例がなく、本研究の特徴となっています。
岩下 武史 教授 Takeshi Iwashita博士（工学） -
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光複素振幅計測技術
光の空間位相情報を検出可能にする「見えないものを見るための技術」
本技術は、2台のセンサと偏光光学素子によって、空間補完誤差を生ずることなく1回の計測で光位相分布の精確な検出を可能にします。3D画像計測、3D断層計測、デジタル位相共役、3D光メモリ、空間モード光通信など多岐にわたる応用が期待されます。
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◆ホログラフィックダイバーシティ干渉計の構成
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◆位相計測例（リング状の構造を有する光学素子）
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◆複素振幅虚部の計測例（ファイバから出射した空間モード）
研究の内容
ホログラフィックダイバーシティ干渉法では、複数のイメージセンサを偏光光学素子と組み合わせて配置することで、空間補完誤差を生ずることなく1回の計測で精確な光位相分布の検出を可能にします。これまでに、2台のイメージセンサによる干渉光学系の開発と計測アルゴリズムの大幅な改良を行い、高精度な位相計測を実現すると共に、計測された位相分布データを用いた3D情報処理を可能にしました。この技術は、3D光情報の取得やデジタル位相共役による光断層撮影、ならびに、3D光メモリに直接応用することができます。また、本研究では、信号光に空間フィルタリングを施した光を信号光と再干渉させる参照光不要型位相検出装置の開発にも成功しました。これにより、空間モードを用いた次世代超高速光通信システムやリモートセンシング分野への応用が期待されます。
岡本 淳 准教授 Atsushi Okamoto工学博士 -
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コミュニケーションロボットシステム
対話の活性度を用いた社会空間認識システムおよび複数ロボットによる注意誘導システム
人同士の対話の活性度を計算することにより、ロボットはその対話空間の「強度」を認識することができ、文脈に適応した行動をとることができる。さらに、このメカニズムを複数ロボットの動作に応用することにより、ユーザの注意誘導が可能となる。
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図1 携帯端末を用いた2者間の対話活性度の計算と対話空間の可視化
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図2 対話活性度を利用した、ロボットによる対話の割り込み動作
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図3 複数ロボットの共同注視による視線誘導
研究の内容
本研究の対話活性度計算システムでは、対話者間の距離、音声データ、身体動作などの情報を用いて、リアルタイムで活性度を計算する。この活性度を用いることにより、ロボットは対話空間に侵入してよいのか、対話を中断してよいのかを判断することができ、文脈適応的な行動をとることができる。さらに、複数のロボット同士の行動に対して、対話活性度を高めるような動作をさせることにより、ユーザの注意（視線など）を容易に誘導することができるようになる。このような対話活性度を用いたロボットの動作生成システムは、従来の社会的ロボットの研究にはなかったものであり、受付窓口のロボットや、家庭向けホームロボットにも応用可能である。
小野 哲雄 教授 Tetsuo Ono博士（情報科学） -
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イベント情報推薦システム
イベント数週間前から開催日までにデータを収集して
適切にイベント情報を推薦するシステムイベントに関する情報は情報としての有効期間が短く、従来の情報推薦技術では扱いにくいものでしたが、ユーザの興味や地理的特性など複数の要因を組み合わせることで柔軟に推薦を行う手法を開発しました。
研究の内容
ユーザの過去の情報閲覧履歴から、どのようなジャンルや情報源を好むのかを推定し、また興味の似通ったユーザの閲覧傾向を参考にしながら、対象ユーザが興味を持つイベント情報を推定します。さらに、ユーザの地理的特性を考慮して、最終的にユーザへ情報提示を行います。システム全体のパフォーマンスが上がるよう、情報配信のタイミングを全体で調整しています。
川村 秀憲 教授 Hidenori Kawamura博士（工学） -
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クラウドソーシングにおける品質管理
人間の確信度判断を利用した高精度な意思決定
インターネットを通して多数の人に仕事を依頼できるクラウドソーシングにおいて、作業結果の品質を保証する研究を行っています。作業結果に対する作業者の確信度判断を用いることで、高品質な作業結果を導きます。
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クラウドソーシングサービスの概念図。インターネットを通して多数の人に容易に仕事を依頼できます。
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確信度と実際の正解率の関係。自信過剰な作業者や自信過小な作業者がいるため、品質管理においては作業者の確信度判断の正確さの違いを考慮することが必要です。
研究の内容
近年クラウドソーシングサービスの出現により、インターネットを通して多数の人に容易に仕事（タスク）を依頼できるようになり、画像認識、自然言語処理、情報検索、データベースなど情報科学の様々な分野で活用が進んでいます。クラウドソーシングにおいては、必ずしもすべての作業者がタスクに取り組むのに必要な能力や真面目さを備えているとは限らないため、作業結果の品質管理が重要となります。我々は作業者に自分の作業結果に対する自信（確信度）を申告してもらうことで、作業結果の品質を担保する方法を提案しました。作業者の申告した確信度をそのまま信用するのではなく、自信過剰な作業者や自信過小な作業者の存在を考慮した統計的な品質管理を行う点が技術的な特徴です。
小山 聡 准教授 Satoshi Oyama博士（情報学） -
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次世代超高速通信網の核となる高度光通信技術
情報通信ネットワークの飛躍的な高度化を目指して
今後20年間に1,000倍の大容量化が必須とされる情報通信ネットワークの飛躍的な高度化のため、次世代超高速通信網の核となるフォトニック基盤技術を実現することを目指しています。
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マルチコア光ファイバ（1本の光ファイバに複数のコアを有するマルチコア光ファイバを用いた空間分割多重光通信技術の研究を進めています。）
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シリコン細線光導波路デバイス（超小型光波回路実現のための新規光導波路の開発を行っています。）
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マルチモード制御技術（モード多重伝送を実現するために、伝送モードを多重・分離可能なモード合分波器やモード依存特性の低減技術に関する研究を行っています。）
研究の内容
既存の光ファイバの限界を打ち破る新構造光ファイバの研究、安心と安全を確実にするための光ファイバ応用技術の研究、光化に対応するための超小型光回路の研究、光ファイバや光回路の設計を支援するための光シミュレータの研究を行っています。
齊藤 晋聖 教授 Kunimasa Saitoh博士（工学） -
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ARコミュニケーションシステム
端末の位置・姿勢情報の共有によるアバタベースの
拡張現実グループコミュニケーションアバタを仲介とすることで時空の制約を越えたコミュニケーションが可能である。本システムでは、グループコミュニケーションの参加者の位置・姿勢情報を共有し、各参加者の端末から見えるアバタの振る舞いに反映させるＡＲコミュニケーションを実現した。
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アバタベースのARコミュニケーション
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ＡＲターゲット上に現れたアバタが参加者端末に追従してポーズを変える様子を、同じ場に参加する別の端末から見た様子
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研究の内容
従来のアバタベースのコミュニケーションシステムは1対1の通信を基本としているため、仮想と現実が混在する3人以上のコミュニケーション場において、その場に参加する物理的な人の位置や姿勢情報を個々に認識し、それに応じたアバタの振る舞いを、場全体の整合性を保持したまま、個別に制御することは困難であった。
本研究では, コミュニケーション場に参加する物理的な人々（スマートフォン端末等）の位置・姿勢情報を共通ＡＲターゲットの認識と端末間のネットワーク連携で共有し、これを各端末から見えるアバタの振る舞いに反映させるARコミュニケーションシステムを開発した。アバタはコミュニケーション場の参加者の誰が何処にいるかを把握し、ある参加者端末の動きに追従してポーズを変えるアバタの様子を、別の参加者がそれぞれの視点から見ることができる。高井 昌彰 教授 Yoshiaki Takai工学博士 -
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高精度音響位置認識、時刻同期、選択的フリッカレス可視光通信
サブミリオーダー位置計測とその展開
従来手法より２桁高精度な測距技術および照明を用いた独自の時刻同期技術とを統合し、携帯端末やロボットの３次元位置ならびに速度を高速かつ正確に推定する。さらに、特定の移動体に対する選択的フリッカレス可視光通信や位置依存の情報配信を実現する。
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スマートフォンによるジェスチャ認識
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室内照明による可視光通信と
ロボット位置推定 -
ロボットトラッキングシステム
研究の内容
室内でのユーザや移動物体の位置をリアルタイムで正確に取得するため、位相一致法と呼ばれる高精度時刻基準点設定法を独自に提案した（測距誤差0.03 mm）。この技術を基にスマートフォンユーザのジェスチャ認識、ロボットトラッキングシステム等を開発した。さらに、カメラ機能搭載の携帯端末とLED照明を用いた独自のアルゴリズムにより、マイクロ秒オーダーの時刻同期を実現した。LED変調と端末位置の位置情報を統合することにより位置依存の情報配信や室内照明によるフリッカレス可視光通信が可能になる。
杉本 雅則 教授 Masanori Sugimoto博士（工学） -
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スポーツコンテンツの次世代可視化技術
知識共有を加速させる情報提示技術の創世
スポーツの観戦や教育等を助けるデータを提示する次世代可視化技術を構築します。利用者やその周辺環境から得られる多様なデータから、「分析データ」と「利用環境に適応した提示方式」を定める理論を導出し、知識共有を加速させる情報提示を可能とします。
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サッカー競技におけるパス可能な領域の可視化の例
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フォーメーションを分析する様子の例
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優勢な度合いの分析・可視化の例
研究の内容
スポーツを取り巻く現状として、様々な映像配信が普及し、映像と共に関連するデータをスマートフォン等のモバイル端末によって閲覧する新しい観戦の環境が構築されつつありますが、サッカーにおいては、フリーキックの成功率や走行距離等の基本的なデータを閲覧可能としていることに留まっています。本研究は、利用者やその周辺環境から得られる多様なデータを分析し、利用者の理解を助け、知識や経験が必須な場合においても、その知識共有を加速させる可視化を可能とします。例として、パスコースや優勢な度合い等が挙げられます。本研究の可視化技術は、利用者を取り巻く様々なデータを取得し、多様な情報を利用環境に適応して提示可能とするものであることから、IoTやAIの分野への応用可能性が高く、これら分野における新技術の創世への貢献が期待できます。
高橋 翔 准教授 Sho Takahashi博士（情報科学） -
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電子顕微鏡内での電気特性と構造変化の同時観察
電気的特性と構造変化の関連を評価でき、信頼性確立に有効
電子顕微鏡内に電子デバイス片を配置し、これに可動プローブ電極を当て、電気特性を評価しながら、電子顕微鏡による観察を可能に。サンプル側電極にMOSFETを搭載し、過剰電流を抑制可能に。電気特性と構造変化の相関を評価し、故障原因究明などに有効。
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図１ 評価用サンプルホルダー
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図２ 電子顕微鏡内でのデバイス評価イメージ
研究の内容
本研究による電子顕微鏡その場観察システムは、可動プローブ2本とサンプル固定部を電極とした3端子のデバイス測定が可能です。サンプルホルダーには、浮遊容量による過剰電流が流制限するためのMOSトランジスタを挿入してあります。
実用化に近い、微細電子デバイスには、相変化メモリや抵抗変化メモリなど、抵抗変化に伴っての構造変化が予測されているデバイスがあります。微細デバイスは、動作速度が速い上に、構造がナノスケールであるため、抵抗変化が引き起こされるメカニズムの確認が困難です。本システムは、この評価を可能にするとともに、信頼性確保のための不良動作原因などの調査に有効です。加えて、今後期待されるナノ構造機能デバイス、例えばナノマシンやナノ構造２次電池などの動作機能の確認や不良原因の評価などを効果的に行うことを可能にします。高橋 庸夫 学術研究員 Yasuo Takahashi工学博士 -
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レーザ計測点群の認識・モデル化技術
人が活動する環境や構造物の分析・維持管理・計画の高度化を目指して
３次元レーザ計測点群から、室内や道路、柱状物（電柱や街灯）、街路樹、建物といった、人が活動する環境に存在する物体や構造物を自動で認識し、３次元モデル化するための点群処理の理論とアルゴリズムを開発しています。
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部屋のモデル化
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柱状物体検出とパーツ認識
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建物LODモデリング
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街路樹メッシュモデリング
研究の内容
地上設置型や車載型の3次元レーザ計測システムで得られる『点群』から、屋内外の環境における物体や構造物を自動で認識しモデル化する技術ならびに基礎的な点群データ処理手法の研究を行っています。認識とモデル化の対象は、任意形状の物体、部屋、電柱や街灯等の柱状物、樹木、道路面、建物など、幅広く扱っています。点群からのメッシュモデルやポリゴンモデル、CADモデル生成技術に加え、その基礎となる点群の位置合せ（レジストレーション）、領域分割（セグメンテーション）、形状特徴抽出、機械学習や手続きに基づく物体認識に関する研究も行っています。本技術により、現況を忠実に反映した3次元モデルを用いた、環境や構造物の詳細な認識と分析、維持管理、各種シミュレーションや改善計画が可能となります。
伊達 宏昭 准教授 Hiroaki Date博士（工学） -
