特別講演「はやぶさ」は、我が国があげた第４番目の深宇宙探査機で、世界ではじめて往復の惑星間飛行を行い、月以外でははじめて他の天体からの試料採取とその帰還（サンプルリターン）を目指している。本講演では、この探査の概要を紹介するとともに、自動制御に関連して導入されている諸技術について解説し、あわせて将来の深宇宙探査についての展望を述べる。

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数理的に形式化された枠組みを用いて設計における創発現象の分析を試みる．設計を情報の流れの数理的表現として形式化する枠組みを用いて設計論を表現し，この枠組みにおいて示された設計と教育の形式的表現の類比を用いる．まず，規範的および構成的立場がこの枠組みにおいて持つ特徴を明らかにし，次に，構成的方法と創発現象との間の類似点と相違点を分析し，創発現象をこの枠組みの中でどのように表現できるのかを示す．さらに，一般設計学の枠組みをこの数理的表現を用いて表し，一般設計学の枠組みにおいて創発現象を扱うことが困難であることを示す．また，それを可能とするために，一般設計学の枠組みの拡張すべき方向性を示す．

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人工のシステムの階層構造では、相互作用と属性は階層の各層に依存するか否かという違いを持つ。機能の階層構造では下位機能が上位機能として再び分解されるので、一つの機能が相互作用と属性の２通りに解釈されている。本研究では、人工のシステムにおける階層構造を用いて「相互作用としての機能」と「属性としての機能」との対応関係について数学的に分析した。そして直観的には両者に対応がつくのに、数学的には対応がつかないことを示した。したがって、属性と相互作用は、何らかの数学的に明らかでない仕組みによって関連付けられていると考えられる。我々はこの現象が創発であると主張したい。

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言語の起源・進化という現象については、直接的な物的証拠を得にくいため、構成論的アプローチにより仮説の生成や検証を行う研究が有効である。構成論的アプローチは、対象を作って動かすことで対象の理解につなげようという研究手法である。本発表では、言語進化の問題についての解説と、構成論的手法による言語進化研究の例を紹介する。

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アンサンブル学習手法の一つであるAdaBoostアルゴリズムについて，人間の英単語の暗記を例に，そのアルゴリズムの動作，特徴を解説する．また，パターン識別手法としてここ数年注目を集めているサポートベクターマシンとAdaBoostとの特徴を簡単に比較する．

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人とコンピュータを結ぶ新しいインタフェース技術として、仮想現実感、拡張現実感などが研究され続けてきている。それに加えて、複合現実感技術の基礎研究が開始され、実利用に向けた応用事例が探求されている。本講演では、一見するとよく似ているこれら３つの技術について、説明する。

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Webサイトを構築するにあたり、SEO（Search Engine Optimization）という言葉を耳にすることがある。SEOとは何か、なぜ注目が集まっているのか、具体的にどのような作業を行うか、作業を行うにあたっての注意点や課題などを説明する

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医療情報のデータ化が進み、様々な医療コーパスの蓄積が進んでいる一方で、現場へのフィードバックがほとんどなされていない。特に自然言語データ・半構造データを有効利用できていないという問題がある。医療の現場で用いられている半構造データ形式の１つに、XMLのスキーマであるMMLがあり、電子カルテや退院時サマリを病院間で交換するための統一規格として実際に用いられている。当研究では、半構造データ形式であるMMLによって記載された退院時サマリを用い、自然言語処理によるクラスタリングとその分析を試みた。

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医療の取り巻く環境は大きく変化し、高齢化に伴う医療費の高騰や国レベルでの財源の枯渇が予想され、病院に対しても経営的な効率化が求められるようになりつつある。このような背景から、病院でも経営分析が進められている。しかし、経営情報分析の情報だけでは、病院経営者が経営に関する意思決定を行うためには不十分である。本研究では病院の経営者に、経営の方向性を示すことのできる病院経営シミュレータの構築を試みた。

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我国は高齢化社会を通り過ぎ高齢社会から超高齢社会に突入しようとしており，いかに健康寿命を延伸するかが問題となっている．このような社会の要請にこたえるため，立命館大学では2002年に立命館大学スポーツ・健康産業研究センターを設立し，産官学の多様な連携を模索してきた．ここでは，同研究センターでの経験ならびにBKCリエゾンオフィス室長としての2年間の経験をふまえ，次世代の健康ビジネス，健康テクノロジーについて考える話題を提供する．

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本研究では、デジタルマニュアルを利用した一人屋台方式に対する作業指示と実績収集の機能を有する情報システムを開発した。開発したシステムは、作業情報(作業順序、作業時間など)を表現するBOMによるデータ構造を持ち、実績情報と計画情報から作業の難易度の分析と評価および類似作業の作業時間を見積もる機能を有する。本発表では開発したシステムの特徴を示すとともに、作業の分析と評価方法を検討する。

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　歩道上に設置された点字誘導ブロックや屋内通路に表示された誘導ラインなどの誘導線を、取得した画像情報から自動認識してライン抽出を行い、移動すべき経路の自動生成を行う画像処理手法の開発を通して得られた知見について発表する。屋外の日照条件や屋内照明の違いにより、画像の色情報などが異なることも考慮したアルゴリズムを開発して認識率の向上をはかり、直進経路だけでなく右左折をふくむ移動経路の自動生成を実現している。なお、自動生成された移動経路に従って盲導犬ロボットや自動搬送機の経路追従制御についても並行して研究を行っている。

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２次元図面には、省略図や断面図など、簡略的な表現を用いることが多い。このような特質は、例えば自動３次元化の問題等においては、幾何学的でない理由で除外されてきたが、本研究では、簡略的表現における種々のルールを明確にし、これらを利用することで、自動的に正確な図面に復元する手法を開発した。

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ヒューマノイドの開発やパーソナルロボットの商品化以前に、生産セルで働く“robot assistant or helper”があり得るか、問う。そして、人の冗長関節でこそ発揮する腕や手の巧みさに物理的原理があり、数学的に定式化できるか、問う。それが肯定できてこそロボットの高知能化は現実のものとなる。

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サポートベクトルマシンはカーネル法とマージン最大化に基づく学習モデルであり，高い汎化能力を持つことで知られ，その応用はますます広がっている．本講演ではサポートベクトルマシンの汎化能力とパラメータとの関係の理論について，従来のような汎化誤差の上限ではなく，より現実的な振る舞いを示す平均汎化誤差を基準として解説する．

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学生時代にポントリヤギンの最大原理やカルマンの最適レギュレータ理論の 美しさに惹かれて興味を持った最適制御理論について、国内外での研究の発展も含めて自ら行った研究を紹介する。特に最も興味を持ったカルマンの最適制御の逆問題に関して、苦労して得た拡張結果ならびに、それを得るまでの苦労話などを紹介する。後半では、逆問題の視点から追い求め続けた最適制御の逆設計法について、応用研究の紹介と共に理論研究におけるその重要性を述べる。

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非線形システムの出力追従制御問題については多くの研究があり、基本的な問題はほぼ解決済みのように見える。しかし、線形系の結果と比べると，ロバスト性や目標値信号・外乱のクラスについての検討が不十分な部分があるようである。本稿では簡単な例題を通して、これらの問題点を指摘する．また，将来の重用な課題であるハイブリッドシステムの出力追従制御問題について部分的な成果を紹介する。

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チュートリアル講演　最適レギュレータは現代制御理論における代表的な設計法であるが、評価関数の選び方に明確な指針がない。そこで、逆問題の結果を利用した設計手法が提案され、最近では幾つかの応用例も発表されている。また、理論上の発展も進んでいる。本講演では、この手法について分かりやすく説明する。

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離散事象システムをmax-plus代数を用いて記述し，モデル予測制御手法を適用する研究が近年，報告されている．そこでは操作可能な事象の生起時刻を適切に与えることによって，制御量である事象生起時刻を望ましいものにするができる．しかし，制御量が「時刻」であるために，見かけ上の制御則が時間的に因果性を満足しない場合がある．そこで，本講演では，時間的因果性を保証しフィードバック制御を実現するモデル予測制御則の構成法やその適応制御化，さらには，max-plus代数と双対なmin-plus代数に基づく制御系設計法について紹介する．

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状態の一部の要素が既定の閾値を超えたときに0にリセットされるという，状態リセット機構を有する離散時間の状態リセットシステムを定義する．状態リセットシステムの状態有界性を，状態に不変集合が存在することを含めて示す．また，状態リセットシステムの一例としてネットワーク型分散制御系を考察し，同様に状態推定誤差の不変集合が存在することを示す．

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近年、制御システムの研究において微分方程式で表される連続時間システムとオートマトンで表される離散事象システムが混合したハイブリッドの研究が活発に進められている。電力系統においてもハイブリッドシステムの適用が検討され始めており、筆者らも電力自由化後の系統擾乱による影響を考慮したハイブリッドシステム理論の系統解析への適用を提案している。本稿では連続システムの安全性の解析手法として、システムが安全に運転できなくなる状態をシステムの危険集合と考え、Usable Partを用いた危険集合への可到達集合を算出する方法を述べる。この手法は危険集合に到達する時間を考慮したもので、時間領域を含んだ安全性の解析が可能となる。そしてこの可到達集合による安全性の解析手法のハイブリッドシステムへの適用を行う。その適用例には２回線の送電線で連系された１機の発電機と無限大母線より構成される電力系統を用いた。

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ハイブリッドダイナミカルシステムの安定解析を行うためのプログラムパッケージを開発した．二乗和（Sum of Squares）に基づきリアプノフ関数の構成を行うが，既存のツールと異なり，非線形システムにしばしば現れる三角多項式を含むベクトル場を扱うことができる．また，モードが一定のときおよびモード遷移時のリアプノフ関数の条件を満たすリアプノフ関数を自動生成することができる．

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ヒトが環境からの物理的な信号（系列）に対して「解釈」としての意味を付与し、それによる応答次第でその後の相互作用がさまざまな現れ方をするような「人間を内部に含む系」に固有な複雑系のデザイン原理に敷延したセミオーシスへの私感を加えて述べる。またインタフェースデザイン、コミュニケーションにおける意義について講述する。

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現在組み込みシステムにおいてはハードウェアとソフトウェアの連携は欠かすことが出来ない。この両者を連携を最適化したり同時に開発するため欠くことが出来ないコ・デザイン技術の基礎知識に関して解説する

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両眼視野闘争とは、左右の眼に独立に呈示される異なる視覚刺激が交互に知覚されるという現象であり、視覚的認知や意識の脳内機構を解明する鍵になる現象であるとして注目を集めている。本講演では、研究の意義や背景から、近年の機能的MRIや脳磁図などによる脳機能イメージング研究までを概説する。

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対称錐計画問題は、線形計画問題、２次錐計画問題、半正定値計画問題を含む凸計画問題のクラスで広い応用を持つ。本発表では、対称錐計画問題のアルゴリズムやソフトウェアの現状と、Sum of Squares との関係、グラフィカルモデル推定や最適制御，ロバスト最適化、密度推定などへの応用について紹介する。

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リスクを一定以下に抑えるという制約条件のもとで期待収益率を最大にする投資比率を求めるポートフォリオ最適化問題は，２次錐計画問題に定式化できる．とくに，各期末にポートフォリオの組換えを行う多期間の資産運用において，各資産の収益率の変化に複数のシナリオを想定すると，定式化された２次錐計画問題は双対 block-angular と主 block-angular の入れ子構造をもつ．本発表では，主 block-angular および双対 block-angular 構造をもつ２次錐計画問題に対する主双対内点法を並列化する方法を示す．また，双対変数に対する探索方向を求める連立１次方程式の係数行列を効率的に計算する方法を述べる．

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本研究では D.C. 計画問題に対する逐次近似解法を提案します。従来、D.C. 計画問題に対し提案されている外部近似法に基づくアルゴリズムは有限回の反復で得られる近似解が実行可能領域に含まれるとはかぎりません。そこで、本研究では主問題に代わり逆凸制約を緩和した問題に対し、外部近似法に基づくアルゴリズムを適用することで実行可能領域に含まれる近似解を求める手法を提案します。また、その手法にペナルティ関数を導入し、より効率的に凸多面体実行可能領域を逐次近似するアルゴリズムを提案します。

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線形計画問題に対して、制約式の係数ベクトルに着目し、等式となる制約式を選択していく新しい解法をすでに提案している。そのアルゴリズムを手順１とするとき、得られる解が実行可能解でない場合の対処法である手順２を提案し、例題により、その有効性を示す。

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本稿では，風景画像に対する画像領域の認識を行なう。まず，画像を領域分割するが，領域分割法には今までに多くの手法が提案されている。本稿では以前我々が提案した領域分割法を用いる。この領域分割法の特徴として，有彩色と無彩色では色情報として有効な特徴量が異なるため，有彩色と無彩色に分けて領域分割を行なっている。画像認識でも同様に，無彩色と有彩色の領域では有効な特徴量が変わってくるため，無彩色の領域と有彩色の領域に分けて認識をしなければならない。本稿では，無彩色領域を対象とし，認識に有効な特徴量を抽出する。そして，その特徴量を用いて認識を行なう。

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本研究では難聴者によるコミュニケーションを補助するための音声可視化システム“観音システム”の構築を目的としている. 音声可視化の手段として本研究ではスペクトル推定によるサウンドスペクトログラムや声の高さ, 強さと音声認識による文字情報の表示を行う. 本システムでは特に文法構造をもたない自由に発話された音声信号を対象とし, かつ単語辞書を用いずに実時間での認識結果の表示を目指している. そこで本研究では音素単位の音声認識を導入する. その際, スペクトル推定法として, Burg法とMinimum Cross- Entropy法を組み合わせた Burg-MCE法を適用し, 音声認識には階層型ニューラルネットワークの一種である時間遅れ神経回路網(TDNN: Time-Delay Neural Network)を適用する.

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Since the year of 1977, the world of medical diagnosis has entered a new era with the invention of the modern magnetic resonance imaging (MRI) scanners. These scanners can produce high quality images of any part of the human body. MRI techniques are the method of choice in the diagnosis of tumors, and malformations of the brain because of the incredible ability of distinguishing between the different tissue types, and therefore providing valuable information about the problem at hand. In this thesis a method of segmenting an MRI data set of the brain and providing a 3D model of the white matter, the gray matter and the CSF is introduced. This method consists of three major steps: Skull Stripping, Tissue Classification and Volume rendering. The skull stripping method uses an anisotropic diffusion filter for noise removal, Marr-Helder edge detector to isolate anatomical boundries and a set of morphological functions to remove the skull from the data set. The extraction of different tissue types is then carried out according to the different signals each tissue type produces during the MRI process. This method is based on thresholding, and extracts all the pixels of the desired tissue type that fall within a specified interval. For the volume visualization of the results of the segmentation many procedures exist nowadays. This thesis uses the Visualization Toolkit, which is probably the most used one in the field of medical imaging. VTK provides the user with many libraries that could be used to suit the data type in question. For perfect visualization to be achieved, suitable functions had to be called and appropriate variables had to be set properly. Three accurate 3-D models of white matter, gray matter and cerebrospinal fluid were realized in this thesis according to the method described above.

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図書館における図書紛失の原因として，排列の乱れによるものがある．紛失図書の発見には，定期的な排列点検が必要となる．本稿では，定期的な排列点検の自動化を目的とし，排架位置の正しさを確認するアルゴリズムを提案する．これには，背に貼られている図書ラベルに書かれた分類記号を用いる．ここで，分類記号全体をひとつのイメージとして扱い，書架に合わせ生成したテンプレートとを照合することが特徴である．テンプレートとの照合のため，文字認識処理と比べ，処理の高速化が期待できる．実験により，その有効性を検討する．

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　現在使用されている生産システムにおいては工程設計案が固定されている．結果，刻々と変化している生産現場の状況にうまく対応できず，生産効率を悪化させる原因になる．また，設計者の意図が工程設計案に反映されない場合も少なくない．そのため，設計者が望んだ機能が製造された部品で実現されていない場合もある．　本研究では，設計者の意図を考慮した工程設計を行うシステムを提案する．本システムは，まず利用可能な工程設計案を複数生成する．工程設計案は複数の加工フィーチャの組み合わせと各組み合わせの加工順序を含んでいる．設計案を絞り込む際に，幾何公差・寸法公差・表面粗さ等の設計意図を考慮している．次に加工時間を評価することで，より適切な工程設計案を選択して加工を行う．

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近年，製造業各社は従来以上の柔軟な生産システムが重要となっている．従来の最適ロット数の概念は，在庫費用と段取り時間のみを考慮したものであり，システム全体のコストは考慮されていなかった．一方，大規模工場や工場群のシミュレーションモデルを効率的に構築する手法として分散仮想工場が提案されており，詳細な製造コストを評価する方法としてABC分析法が知られている．本研究では，ABC分析法を用いてシステム全体のコストを算定し，それに基づいた適切なロットサイズ設定法を提案することを目的とする．本稿はその基礎研究として分解型生産システムを構築し，ロットサイズとシステム全体のコストの関係を検証する．

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激化の一途を辿る企業間競争において，優位性を確保する上で重要視されているのが製造コストの削減とリードタイムの短縮である．これまで，我々は直接的にコスト削減を図るコスト基準スケジューリングの有効性を示し，遺伝的アルゴリズムを用いた簡易的な解法を示した．本稿では，更に効率的にコスト削減を図ることを目的とし，遺伝子コーディングや種々のパラメータがコストに及ぼす影響を検証する．更に，その結果に基づいたアルゴリズムの改善案を提案し，その性能評価実験を行った結果について報告する．

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製品の組立セルを対象とした組立作業指示システムを開発した。組立セルは、生産性を向上させるために、組立設備による作業と作業者による作業を同時並行的に実施できる仕組みを組み込んでいるが、この生産形態に対応した作業指示システムを構築し、作業の仕損じを防止するために、作業が指示通り実施されたことを監視する機能を組み込んだ。本システムは社内の工場に導入され、仕損じ防止に大いに貢献している。

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現在使われている移動棚はレール上を走行するものが多いが、予めレールを工場床面に埋め込むため、導入に時間とコストがかかり工場レイアウトを簡単に変更できない。一方、レールレス移動棚は，大掛かりな施工が不要であり，短時間で工場を稼動できる。しかし，車輪変形や床面のでこぼこなどにより棚の位置・向きの誤差が徐々に生じるため、これをリセットする補正動作が必要である。 本研究では，棚両端の進行方向移動距離を測定して位置・向きの誤差を検出し、元の動作軌道に戻る滑らかな軌道をベジェ曲線を使って発生し、これに沿うモーション・コントロールにより精密に復帰する制御方式を提案する

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This paper presents an adaptive deadbeat control algorithm for the ABR traffic congestion control in ATM networks. We consider a control-based mathematical model and apply the tracking feedback deadbeat control design, online plant parameter identification and controller parameter modification algorithm to the problem. The practical control issues of output buffer saturation and initial conditions are considered in the control scheme. Simulations are implemented to verify the proposed control design. It is shown that the control algorithm satisfies the requirements of fairness to users, network efficiency, unknown time-varying delays and queue control. Moreover, the control algorithm is simple and a fast guaranteed convergence is obtained.

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Buttazzoらはアプリケーションタスクに割り当てられるリソース量がバネのように伸縮するものとみなした線形弾性タスクモデルを導入し，現在のシステムの負荷状態に基づき各タスクのリソース割当量を動的に適応するフィードバックスケジューリングアルゴリズムを提案している．しかし，過負荷状態に対するアルゴリズムのスケジューリング可能性を保証しているがタスクの QoS に関しては言及されていない．そこで本発表では，各タスクの QoS を公平にする非線形弾性タスクモデルを提案しその有効性を述べる．

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近年，Dynamic Voltage Scaling (DVS) 方式プロセッサを利用するリアルタイムシステム上で効率よくエネルギーを使用するという観点から，消費エネルギーを考慮しながらリアルタイムアプリケーションへ計算リソースを配分する問題が研究されている．一方多くのソフトリアルタイムアプリケーションは，信頼性・セキュリティ・データ品質などのQoSを持っており，アプリケーション間で実行時のパフォーマンスが偏らないように，リソース配分時にQoSの公平性を考慮する必要がある． 本稿では，達成しうる公平なQoSの高さとレベル消費エネルギーの低さをトレードオフするようなリソース配分問題を，非線形最適計画問題として定式化する．さらに，QoSの公平性制約の存在によって，この問題が1変数の凸関数最小化問題として解けることを示す．

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リアルタイムシステム上で複数のソフトリアルタイムアプリケーションが同時に動作しているような場合に，過負荷状態を避けるスケジューリング手法の一つとして，総CPU利用率を一定値に保ちながら，アプリケーションのQuality of Service (QoS) を公平にする動的なQoS適応制御を，既に筆者らが提案している．本稿ではこの制御を，CPU時間予約機能を持つリアルタイムOS上で実装し，提案手法の有効性を検証する．実験では，異なるQoS関数を持つ複数の画像トレースアプリケーションの公平化制御を行う．過負荷状態を避けながら，全てのアプリケーションのトレースミス率が等しくなるようなCPU時間の配分が動的に達成できることを示す．特に，QoS関数の傾きの最大値さえわかればQoSの公平化が可能であることを実証する．

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本論文では，Linuxカーネル2.6上でリアルタイムプログラミングに必要な機能を提供することを目的に開発したリアルタイム制御パッケージについて報告する．開発したパッケージは標準のLinux OS(カーネル2.6)で動作し，RTLinuxなどの拡張パッチを必要としない．リアルタイム制御コードは，RTLinuxではカーネル空間で動作するのに対して，本パッケージではユーザ空間で動作するので，OS全体がクラッシュするなどの危険性が低い．パッケージのAPIは，RTLinuxで提供されている関数に準拠し，RTLinux用に作成したプログラムを再利用することができる．本パッケージを倒立振子の安定化制御に適用し、パッケージの性能評価を行った．

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ほとんどの組み込みシステムにおいて時間性約の保証は欠かすことが出来ない．本論分では時間性約を満たすために実施している各種方法を述べる．

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組込みシステムでは、汎用OSが利用できない、リアルタイム性能が要求される、という背景から組込みシステム専用のリアルタイムOSを基本とし、その上にアプリケーションソフトウェアを開発してきた。近年、特に携帯電話を始めとする組み込みソフトウェアが高機能化、複雑化してきており、従来手法では立ち行かなくなってきている。本講演では、組込みシステムに対する要求事項を整理し、その機能的特徴、構造、市場性を分析する。また、これまで取られてきたアプローチをサーベイし、今後の組込みシステムにおいて、ソフトウェア生産性向上のために研究の必要性を述べる。

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大型設備、製品などの加工・組み立て工程における生産スケジューリングを行うにあたっては、工程における様々な制約条件を満たしている必要がある。また、より低コストであることも要求される。研究では、生産スケジューリング問題を、負荷平準化を志向した不等式条件付最適化問題として捉え、最適化手法の１つであるACO(Ant Colony Optimization)法による生産スケジューリングの最適化について検討を行った。

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本発表では，スケジューリング問題の1つである1機械納期遅れ和最小化問題において，2つの仕事間のみに処理順序の先行制約が存在するような問題に対し，厳密解法を提案することを目的とする．具体的には，まず，先行制約が存在しない1機械納期遅れ和最小化問題に対してよく知られている分解定理を先行制約が存在する場合に拡張する．また、解法の効率化に用いられる削除則も拡張する。そして，拡張された分解定理・削除則に基づいて解法を構成する．さらに，提案した解法の有効性を計算機実験により確認する．

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本研究では, 需要変動環境下での単一工程生産システムにおける在庫量調整法を提案する．需要の不確実性を正規分布に従う確率変数で表現し, 需要の不確実性をフィードフォワードすることにより, 原料調達量, および製品在庫量を調整する. 従来の在庫管理法と提案手法を比較することにより, 提案手法の有効性を示す. また, パラメータ調整法についての検討も報告する.

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生産現場では，特急ジョブの発生など，計画段階では予測が困難な数多くの不確定的要因が生じる．そのため当初のスケジュールにしたがう生産の継続が困難となり，スケジュールを変更せざるを得ない状況が頻発する．このような状況の下，計画段階で不確定的要因を積極的に考慮し，オンラインのスケジュール修正・変更をできる限り抑えることを目的としたプロアクティブなスケジューリング戦略（事前対応型スケジューリング）が研究されている．著者らはこれまでに，スケジュール遅延を仮想ジョブと呼ばれる架空のジョブによって吸収するスケジューリングの枠組みと方法を提案し，単一機械問題を対象として，それらの有用性を示した．本稿では，従来研究の拡張として，有限バッファをともなうフローショップ問題への適用を試みる．評価指標と仮想ジョブを挿入するためのアルゴリズムを提案する．数値シミュレーションでは予見スケジューリング（predictable scheduling）との比較実験を行い，提案手法の有効性を検討する．

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技術者の経験による工場内の搬送レイアウトに特化した搬送制御では対応困難な急なレイアウト変更に柔軟な対応をするべく、本研究では効率良く搬送可能な搬送制御方法を提案し、総搬送量の向上を目的とする。

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