脳神経モデルで使用されるHodgkin-Huxley モデルは、多変数の非線形性の強いモデルとして知られている。ここではノイズの含んだ観測データからHodgkin-Huxleyモデルのパラメータと状態変数を推定するためにこのモデルを確率過程としてとらえ、局所線形化法を用いて離散化を行いKalman Filterを適用した。その結果、最尤法によりトレンド入力電流とモデルパラメータの同時推定が実現できた。

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　近年，非線形システムの状態推定において，拡張カルマンフィルタ(EKF)と粒子フィルタ(PF)を折衷する手法として，アンセンテッドカルマンフィルタ(UKF)， DD2フィルタが注目されている．しかし，これらの収束性能に関することは，よくわかっていない．
　本発表は，非線形システムのパラメーターをMAP推定法を用いて行うものであり，収束生の観点からのゲイン調整を行う具体的手法が述べられる．

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数年前より無人機の開発、製造を行ってきました。当初、離着陸を手動で行い、上空の１００箇所のポイントを決め、高度、速度を指定し、定められたコースを飛行するシステムです。このシステムの改良を行い、一般研究者等で運用できるような離着陸を全自動で行う無人機の実用機を完成させました。また、飛行距離は今年春に１１００ｋｍ無着陸で観測を行いました。上記の二項目について講演を予定しています。

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モジュラーロボットとはモジュールと呼ばれる同一規格、同一形状のロボットを複数台組み合わせて全体の構造、機能を得るロボットである。モジュラーロボットは自身の形状をロボット自身が決定し構築することが望まれる。そのためモジュール間でお互いに情報のやり取りを行う必要がある。そのための通信手段として今回赤外線を用いCDMA方式による通信を行う。

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本研究では，工場内の作業者へ部品を供給することを目的とした手渡しロボットシステムの動作特性を調整するためのヒューマン・マシン・インタフェースを提案する．まず，手渡しロボットのプロトタイプとして，ロボットの動作特性を作業者が自由に調整することが可能な手渡しロボットシステムを構築する．そして，このロボットシステムを用いて，ロボットとの手渡し動作に対して未習熟時と習熟時における，受け取りやすいと感じる動作特性の違いについて検討し，その違いを考慮したヒューマン・マシン・インタフェースを提案する．さらに，提案するインタフェースを備えた手渡しロボットシステムを構築し，評価実験からその有効性を確認する．

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大腸菌がもつ化学走性アルゴリズムを目的地探索ロボットに実装する。ここでは、積分型フィードバックに基づく化学走性アルゴリズムを考え、その有効性をコンピュータシミュレーションおよび実機による実験により検証する。これにより簡単な装備のロボットの開発が可能になる。

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まず信号を有する交差点に挟まれた街路区間（リンク）で発生する所要時間を信号制御パラメータ、交通量、リンク長を用いて推定する人工知能型モデルを評価関数として用い、格子状街路網各交差点の青信号時間とオフセットをDPにより最適化する。次いで、その有効性検証のため、解析モデルによる遅れ時間を評価関数とした最適信号制御パターンも同様な方法で求め、シミュレーションによって双方の比較検討を行う。

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　本研究の目的は，人とロボットの共存を実現するために，ロボットとその周辺環境の状態に応じて環境の知的な機器がロボットの走行制御を支援するシステムを構築することである．本システムは，ロボットの現在位置における部屋の意味・状況やロボットの機能に応じて部屋情報もしくは走行速度をロボットに提供/支援する．それにより，ロボットはその場に適した走行速度を求めることが可能になり，安全な走行制御を行うことができる．

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本研究ではカオス探索による物体の画像認識に関する一手法を提案する．生体システムにおけるカオスの非線形モデルとして，神経細胞の振る舞いを示すBVPモデルを扱い、このモデルに起こるカオスの縁を探索に利用した．カオスの柔軟性により，微小に動く対象を良好に探索，追従でき，連続的に対象を捉え続けることが出来るようになる．提案したカオス探索手法を、ミニトマトと魚捕獲の具体例に適用し、その有効性を確かめた。

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2007年問題をきっかけに，熟練技能者のものづくりノウハウを蓄積・活用する「しくみ」の研究が盛んに行われている．本研究では製造現場のノウハウを収集・分析するシステムとして知的製造のプラットフォームSKIP (Self Knowledge & Information exPantion) を開発している．ここではSKIPを連続プレス工程に適用し，自然文を利用した製造知識の分析事例を紹介する．

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テキストマイニングを利用し、意見記述の自動分類がしばしば試みられている。本研究では、アンケートの自由記述回答を対象とし、一般的には同意語ではないが、特定の質問に対して異なる表現で同意を表す言葉を限定的同意語とみなし、言葉の共起状況等により限定的同意語を抽出し、自由記述回答の分類に利用する手法を考案した。

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クレーンの自動制御化においては、吊荷の揺れを検出し、抑止することが重要である。本研究室では、画像センサを用いたターゲットトラッキングにより、吊荷上面に配置されたランドマークを検出し、吊荷の揺れをリアルタイムに計測するシステムを提案している。本システムでは、周期的な形状のランドマークとテンプレート更新手法の組み合わせにより、吊荷の距離変化に対して十分な検出能力を得ることに成功した。

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集中豪雨による都市型水害に対処するため，排水ポンプ場への雨水流入量を予測し，既存施設の排水能力をより有効に活用することが求められている．2004年より，詳細な降雨予測情報が気象庁から一般に提供されるようになった．この降雨予測情報を用い，排水ポンプ場への雨水流入量を予測するモデルを提案する．実際の観測データを用いてシミュレーションを行い，降雨予測データを用いる効果について考察する．

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電気接点などに用いられる金メッキの膜厚が所定の値と異なると、その外観、電気伝導性、そして製造コストに影響を及ぼすことが考えられる。そのため、金属の膜厚や合金比を正確に管理することは重要な課題である。金属の膜厚測定には、蛍光X線分析による検量線法やFP法などの定量分析法があるが、膜厚や合金比が既知の標準試料で作成した検量線が必要となる。本研究の目的は、この検量線作成に使用可能な、金属薄膜の標準試料を製作することである。

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市場に流通する紙幣の中で，腰の弱い疲弊札は，ATMの動作障害の原因となる．現在銀行では，疲弊札を手作業により選別しており，バンクマシンによる自動選別手法の開発が望まれている． 本研究では，疲弊札選別の判断基準である，紙幣の疲弊度の計測を試みる． 疲弊度として，紙幣の材料強度の一つである曲げ剛性を，簡易な画像計測により求める手法を提案し，実測により提案手法の有効性を検証する．

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本研究は，カメラ画像から店舗等における人の流れを自動計測するシステムの開発を目的とする．カメラを用いて人の流れを計測するためには，カメラの画面内に人物を写し続ける必要がある。本研究は一般的なWEBカメラを利用するため，制御周期が長いなどの制約が存在する．そのような制約を含めたカメラの動特性を詳細にモデル化し，カメラ移動制御に反映することでフレームアウトを防ぐ方法について検討する．

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光ファイバは通信や光計測等で幅広く利用されている。しかし、光ファイバにレーザ光を入射すると、応用上、新たな問題を発生する。その一つとして、スペックルノイズを発生する。 本研究では、光ファイバの光軸変化、ならびに、変形・歪とスペックルノイスとの関係について、調査、検討した。とくに、ディジタル画像計測システムを利用して、スペックルノイズを抽出し、その変化分を定量的に解析した。

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PID制御は，実用的な制御手法として知られているが，PID制御器だけでは制御系の安定性が理論的には必ずしも保証されない．近年，PID制御系の安定性を保証するためにASPR性を利用する方法が提案されており，連続時間系において，並列フィードフォワード補償器を用いた適応PID制御方式に基づくトラッキング制御系設計問題が考察されている．本報告は，上記の手法を離散時間系に拡張することについて検討を行ったものである．

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PID制御系は多くの化学プラントや機械システムに応用されているが，多くは１入力１出力に限られており，PIDパラメータ調整法も経験によるところが大きい．本発表では，制御対象を多入力多出力にまで拡張したPID制御系の設計を提案する． 提案手法では，一定の規範信号ベクトルと一定の外乱ベクトルの場合を想定し，力多出力の線形制御対象に対する適応PID制御方式のパラメータ調整法を提案している．

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本稿では，間接法型適応バックステッピング制御系の一構成法を提案する．適応機構を間接法形式とする，tuning functionを用いたバックステッピング制御系は，適応制御器の次数を下げることができるため意義があると考えるが，筆者の知る限り，これまでに提案されていない．間接法の場合，入力合成時のゼロ割を回避するため適応則を射影型に修正する必要がある．一方で，tuning functionを用いた手法ではすべての時刻で推定パラメータの滑らかさが保証される必要がある．しかしながら，これまでの射影型適応則は，射影動作の開始・開放時刻でパラメータの滑らかさを失わせてしまう．このため，因果的に矛盾のない安定な制御系を構成することができない．このことが，この構成法がこれまでに提案されていない理由であると考える．ここでは，滑らかな射影動作を伴う適応則を導入することによって，この問題を解決する．

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実操業プラントの制御において外乱および 操業中の動作条件の変化への対応が問題となり， 計測される入出力データから外乱や動特性をオンラインで 同定することが要求される． 本稿では，このような問題に対してプロセスゲインの推定をRLS法を用いて行ったのち，そのプロセスゲインを用いてMoving Horizon 状態推定法により 外乱推定する方法与える．

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本研究では，高度安定化を容易に実現させるために非線形なモデルを用いた予測値による制御概念を導入した手法を開発した．具体的にはスミスの予測器を拡張し，化学工学モデル由来の非線形モデルを導入し，そのモデルを用いてプロセス制御を行う手法である．さらに，本手法をベンゼン塔に適用し評価した．

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本発表では従来の車輪機構を２台組み合わせて移動の自由度を持たせた移動ロボットをＡＧＶに応用することを前提とした制御設計法について発表を行う。特に荷物の積み降ろしを想定し、車体パラメータ特に積載重量の変化やそれに伴う重心位置の変化、慣性モーメントの変化に対応可能とする適応型制御設計法を提案する。

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トレーラの長さが未知な連結車両に適応制御を応用するには，入力から出力までの伝達特性の高周波ゲイン行列の主座小行列式が零ではなく，その符号が不変かつ既知である必要がある．本報告では，車輪操舵入力から提案する出力までの伝達特性の高周波ゲイン行列が上記の条件を満たすことを示す．そして，適応操舵コントローラを設計することより，ロバスト性能の良い操縦安定化を達成する．

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全ての生物において，周期性を持った様々な生体リズムが存在する．この生体リズムの中でも，人間の睡眠や体温変化などに見られる約24時間周期の概日周期リズムが近年盛んに研究されている．概日周期と健康は大きな関係があり，特にこのリズムの乱れと癌や不眠症，精神的疾患などは深い関係があると考えられている．そこで本公演では，概日周期の乱れに対して24時間周期を取り戻すような周期制御手法を提案する．

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近年，複雑さの測度としてのサンプルエントロピーの実用性が，様々なシステムから発生された時系列に適用することで示された．本研究では，サンプルエントロピーのリアルタイム推定アルゴリズムを提案し，その有効性ロジスティックマップや経済ファクターに適用し，その有効性を確認した．提案した本アルゴリズムは，適応制御アルゴリズムの逐次性を応用したものであり，本オーガナイズドセッションにおいて，発表したいと考えている．

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近年実用化が進められている植物工場は、種々の環境条件を制御することで作物の収量や品質の向上および、より安全・安心な植物の育成が可能となることが期待されている。本研究では、植物の生育条件の中でも最も重要な要素の一つである光条件が植物の生理活動に与える影響を植物の生体電位測定によって評価する。

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オープンパスFTIR分光法を用いて、水田から多量に発生しているメタンなどの地球温暖化ガスの正確な発生量の測定を試みた。オープンパスFTIR分光法の応用により、連続的な測定や従来よりも広領域の情報を得ることが可能となる。得られた結果を、施肥や水管理の状況と温暖化ガス発生量の関係の解明に用いる計画である。

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イオン解離性物質の赤外分光特性に及ぼすpHイオン性を解析することにより、赤外分光法を援用したイオン解離性物質の同時定量法を構築した。さらに、構築した定量法の温度遺贈雨声を考慮することにより、イオン解離性物質が関与する酵素反応系の過程の連続モニタリングに成功した。

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食の安全に関する要望が高まる中で，迅速で簡便な分析技術は様々な場面で必要とされている。そこで我々は，テラヘルツ波に対して金属周期構造体が見せる表面波共鳴現象を利用した非標識によるイムノアッセイ法の開発を進めている。本発表では，センサーに関する基礎特性ならびに従来の発色法との比較や，アレルゲンを検出する試みについて発表する予定である。

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この研究は，食物の簡易的な安全検査のためにFT-IR（フーリエ変換型赤外分光光度計）の拡散反射法を用いて，残留農薬の検出およびスペクトル分類を行っている．拡散反射法は，迅速にサンプルのスペクトルを取得できる非破壊計測法である．得られたスペクトル郡を，濃度別に4つのクラスに分類し，SIMCA手法を用いてモデル化する．このモデルに未知試料を適用することで，濃度別に分類する．

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近赤外分光による食品の成分測定は1980年代から始まり、広く利用されるようになった。食品から得られるスペクトルを測定するための近赤外分光装置に必要な性能仕様を吟味しないで装置開発を進めた場合、その開発が失敗に終わる例が多い。測定対象の正確から如何に、測定装置の仕様を決定するべきという方法について、いくつかの事例により説明する。

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本研究では,上下方向の伸縮運動とヨーイング(回転運動)が可能な2リンクロボットを用いてスケーティングを行なうことを目的とする.スケーティングを行なう基本動作として,ブレード角を含めた姿勢安定制御が必要であるが,このロボットを,ブレードに固定された下半身として第一リンク,それに連結する上半身として第二リンクからなる二重振子とみなし,倒立振子のモデリング・制御系設計を応用して,姿勢安定制御を実現する.

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ロボットに環境適応のための自律機能を搭載する方法として、人間が情動に基づ いて自律的行動を生成している方法が非常に参考になる。そこでわれわれはロボッ トに搭載する情動モデルの構築を目指して、新しく心のエネルギーの考えを導入し たモデルの構築を行っているが、ここでは長期間にわたった場合の情動環境に対す る適切な変化について、人間の経験に基づいてモデル化し、シミュレーションでそ の有効性について検証したので、その結果を報告する。

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本研究では大域的なコンパクトアトラクタをもつような2次元勾配的Morse-Smale力学系のリャプノ フ関数の構成を目指しており，本稿ではその関数の等位面（散逸境界）の族を見出す手法について述べる． その境界上に特異点を持つ特異散逸境界をもとに内部に1つの特異点のみを含む正則散逸境界 （境界上に特異点を持たない散逸境界）の族を数値的に算定するアルゴリズムを示すとともに 数値シミュレーションによりアルゴリズムの有効性を確認する．

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制御対象が線形であれば，応答がサンプリング時点で連続時間系と一致するサンプル値モデルを得ることができるが，非線形の場合には一般には完全に一致するモデルを得ることができない．そこで，近似モデルとしてオイラーモデルがよく用いられる．しかし，このオイラーモデルは近似精度が必ずしもよいとはいえない．近年，より精度が高いモデルがGoodwinらによって提案されている．本報告では，さらに精度が高いモデルとそのゼロダイナミクスの性質を論じる．

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従来のナビゲーション関数を用いた障害物回避法は，障害物情報に基づいた関数の勾配ベクトルにより障害物を考慮した軌道設計をオンラインで達成する．これに対し様々な応用がなされているが，いずれもクーロン摩擦を考慮しておらず，実機に適用した場合には目標位置に対して定常偏差が残る． 本研究では，従来のナビゲーション関数に基づく方法をPID型に拡張することで定常偏差の除去を行う．

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Acrobotの倒立安定制御に関する研究は古くから行われているが,実機への入力がトルク指令の場合が主である.しかし,よく普及しているサーボモータは速度指令が一般的である.モータドライバーとモータ間でマイナーフィードバックが施されている場合,理想的には負荷となるメカニカル系の運動方程式の影響は完全に打ち消すことができず,閉ループとしての特性が現れる.この制御系設計におけるモデル化誤差をなくすために,本研究ではFictitious Controllerの概念を応用したメカニカルシステムの閉ループ同定問題を考える.

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本稿では水平平面内において，風向と風速が一定で未知であるような持続的な風外乱の状況下においての劣駆動飛行船の位置および姿勢を同時に制御する問題について考察する．風外乱に関する未知パラメータに対しては積分器の導入および推定則によるパラメータ推定を行い，その上で全ての初期値に対して飛行船や船などの劣駆動系を指数安定化し，かつ持続的な風外乱の抑制を達成できる新しい補償器の設計法を提案する．また，その補償器には一定時間が経つと切替る座標変換を用いることにより，ハイゲイン化を防ぐ手法を提案する．

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This paper concerns a swing-up control problem for an n-link revolute robot in a vertical plane with its first joint being passive and the rest being active. The objectives of this paper are: 1) to design a controller under which the robot can be brought into any arbitrarily small neighborhood of the upright equilibrium point, where all links of the robot remain in their upright positions; 2) to attain a global analysis of the motion of the robot under the controller. To achieve the above challenging objectives, first, this paper addresses how to devise virtually composite links for designing a coordinate transformation on the angles of all active joints. Second, this paper constructs a novel Lyapunov function based on the transformation, and proposes an energy based swing-up controller. Third, this paper carries out a global analysis of the motion of the robot under the controller, and establishes some conditions on control parameters for achieving the swing-up control objective.

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従来の義手の多くが装飾義手であるのに対し，機能も重視した能動義手の実用化が望まれている．本研究では能動義手の開発の前段階として多関節指ロボットハンドの研究を行う．外部環境の力情報を得るためには，力センサ等を用いなければならないが，センサ等を多用するとハンドが肥大化してしまう．そこでProjection Methodを用いて外部環境の力情報を拘束力という形で推定し，インピーダンス制御に応用する．

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自転車は不安定なシステムであるため，安定した走行を行なうためにはある程度の技能が必要となる．そこで，簡易モデルを用いて自転車の安定性について検証し，自転車の後輪に支持力を能動的に調整できる補助輪を取り付け，自転車の安定性を制御できるシステムを開発する．

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非線形レギュレータは拡張リカッチ方程式を解くことによって設計できる。従来拡張リカッチ方程式は独立変数が少なく解析的に解くことはできないと考えられていた。筆者は遺伝的アルゴリズムを使うことによって解を見つける方法を既に提案している。最近の筆者は内部パラメータを使うことによって拡張リカッチ方程式を解く方法を発見した。本稿では非線形レギュレータのフィードバック制御と評価関数の構造について発表する。

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非線形レギュレータは拡張リカッチ方程式を解くことによって設計できる。拡張リカッチ方程式は独立変数が少なく解析的に解けないと考えられてきた。最近筆者は内部パラメータを使うことによって解析的に解く方法を発見した。本稿ではその解法について発表する。高次形式の正定値判定の手法が重要であることがわかった。高次形式の荷重行列には表に現れない内部パラメータが存在する。この内部パラメータを巧みに使うことにより拡張リカッチ方程式を解くことができる。

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本研究では,入力が１未満に制限される相互結合システムを考え,局所漸近安定性と局所ISSの等価性より,喜種らにより提案された入力制約付非線形システムの局所安定化制御則を局所ISS化制御則へと拡張し,安定なサブシステムを局所ISS化する.また,安定なサブシステム同士の相互結合が必ず安定になるとは限らないため,アプノフ関数の合成方法と,安定化可能領域をできるだけ広げるための手法を提案する.

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入力及び状態拘束を有する最適制御問題の数値解法を扱う.ある種の変数変換を導入し，拘束条件付最適制御問題を無拘束最適制御問題に変換する．同様な考えはペナルティ法に見られるが，本変換法は内点法と外点法の中間的な特徴を持ち，本質的にペナルティ法とは異なる.本変換法の最大の欠点は数値的不安定に陥りやすいことである．そのための具体的な対策法を提案し,その有効性をシミュレーションにより示す.

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最適制御の一種であるReceding Horizon制御において，非線形システムにも高速計算可能なアルゴリズムが提案され，機械システムへの適用が可能となった．しかし，評価関数の設定方法が重要な課題である．本稿では，入出力線形化で規範モデルを構築し，入力，出力およびゼロダイナミクスの安定化に対してそれらの応答を少ないパラメータで調整できる評価関数を考案した．さらにシミュレーションで提案手法の効果を検証した．

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航空機の着陸進入時における経路設計は、二点境界値問題の解を求めるだけでなく、経路に追従する制御系への負担を軽減することも重要である。このような拘束条件下における非線形最適問題を対象とする。傾斜法のような線形近似による解法とホモトピー法（連続変形法）の比較を行った結果を紹介する。

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水中曳航体は，海上の船舶と曳航索によってつながれ船舶に牽引されることによって移動するため，船舶の動揺や曳航索自身に対する水の抵抗などにより，曳航索に振動が発生し，その振動によって曳航体自身にも振動が発生する．そこで本研究では振動の影響を抑制し深度を一定に保持する制御に関して考える．

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非ホロノミックシステムの代表的なクラスである対称アフィンシステムは，可制御（局所可到達）であるにも関わらず連続状態フィードバックによって平衡点を安定化できないという特異な性質を持つ．これは第一義的にはフィードバック制御を行おうとしたときに生じる問題であるが，本稿ではこのようなシステムに対し単純にオンラインあるいはオフラインの最適制御を適用したときにどのような問題が生じるかについて論じる．

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