研究者データベース

石井 一暢(イシイ カズノブ)
農学研究院 連携研究部門 連携推進分野
准教授

基本情報

所属

  • 農学研究院 連携研究部門 連携推進分野

職名

  • 准教授

学位

  • 博士(農学)(北海道大学)

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J-Global ID

研究分野

  • 環境・農学 / 農業環境工学、農業情報工学
  • 環境・農学 / 農業環境工学、農業情報工学

職歴

  • 1996年 - 1997年 日本学術振興会 特別研究員
  • 1996年 - 1997年 JSPS Pesearch Fellow

学歴

  •         - 1997年   北海道大学   農学研究科   農業工学
  •         - 1997年   北海道大学
  •         - 1992年   北海道大学   農学部   農業工学
  •         - 1992年   北海道大学

所属学協会

  • アメリカ農業工学会   日本機械学会   日本ロボット学会   農業機械学会   American Society of Agricultural Engineering   Robotics Society of Japan   Japan Society of Mechanical Engineering   Japan Society of Agricultural Engineering   

研究活動情報

作品等

  • 大規模農業向け精密自律走行作業支援システムの研究開発
    1998年 -2000年
  • Development of Precision Farming System Combined with Autonoms use Vehicle for Large-scale Agriculture
    1998年 -2000年

その他活動・業績

  • 石井 一暢 農業機械学会誌 63 (4) 12 -16 2001年 [査読無し][通常論文]
  • Wireless data communication and utility
    Journal of JSAM 63 (4) 12 -16 2001年 [査読無し][通常論文]
  • マシンビジョンを用いた窒素ストレスの計測
    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス公演会'00講演論文集 IPI-04-008 2000年 [査読無し][通常論文]
  • Measurement of Nitrogen Stress with Machine Vision
    Robotics and Mechatronics JSME '00 IPI-04-008 2000年 [査読無し][通常論文]
  • 車両制御のためのマシンビジョンの応用
    日本機械学会ロポティクスメカトロニクス講演会'99講演論文集 99 (9) 2A1-03-031 1999年 [査読無し][通常論文]
  • Navigation of anagricultoral autonomous mobile robot
    Advanced Robotics 13 (3) 289 -291 1999年 [査読無し][通常論文]
  • Machine Vision Integration for Vehicle Guidance
    JSME Aunval Conference on Robotics and Mechatronics JSME 99 (9) 2A1-03-031 1999年 [査読無し][通常論文]
  • 農用自律移動ロボットのナビゲーションに関する研究
    北海道大学農学部邦文紀要 21 (1) 11 -54 1998年 [査読無し][通常論文]
  • 石井 一暢, 寺尾 日出男, 野口 伸, 木瀬 道夫 農業機械学会誌 60 (2) 53 -58 1998年 [査読無し][通常論文]
     
    農用車両の使用される環境はオフロードでしかも装着される作業機が種々に変更されるので, その運動は時空変動を有する。本報はこれまでの研究によって開発された位置・方位計測装置を用いて車両運動の特性変化にも適応可能な制御法を考案することを目的とした。ニューラルネットワーク (NN) のもつ自己組織化機能を用いて, ニューロコントローラに自己修正機能を付加する手法を考案した。車両シミュレータを使用した走行シミュレーションを行った結果, 路面変化が生じてもオンラインニューロコントローラは路面変化に適応し, 良好な追従精度を示した。また, 実機による実験を考慮して位置計測システムの時間遅れに対する車両シミュレータを使用した位置推定法を考案した。本手法を援用した走行実験の結果, オンラインニューロコントローラは路面特性の違いに適応でき, ほ場走行に対して有効であることを確認した。
  • 石井 一暢, 寺尾 日出男, 野口 伸 農業機械学会誌 60 (1) 51 -58 1998年 [査読無し][通常論文]
     
    農用車両の走行環境は時間的・空間的に変動するため, それに適応できる制御法が高精度に農用車両を自律走行する上で必要となる。本報は前報で考案した非線形制御器であるニューロコントローラが使用できるように位置計測装置を改良した。車両の代表点である標識認識に時間を要しない色度変換行列を使用し, ほ場において計測精度を調べた。その結果, 本装置が40×60m以内の近距離において13cm以下で高精度に計測できることを確認した。また, さらに認識精度を向上させるために, ニューラルネットワーク (以下, NNと呼称する) を使用した標識認識法を検討した。最後に, 位置計測システムのナビゲーションシステムとしての有効性を明らかにするために, 往復作業を想定した走行実験を行った。その結果, 設定した作業幅で走行可能であり, 本システムの有効性が実証された。
  • Study on Navigation of Agricultural Autonomous Mobile Robot
    Memoirs of the Faculty of Agriculture, Hokkaido University 21 (1) 11 -54 1998年 [査読無し][通常論文]
  • 石井 一暢, 寺尾 日出男, 野口 伸, 木瀬 道夫 農業機械學會誌 60 (2) 53 -58 1998年 [査読無し][通常論文]
     
    農用車両の使用される環境はオフロードでしかも装着される作業機が種々に変更されるので, その運動は時空変動を有する。本報はこれまでの研究によって開発された位置・方位計測装置を用いて車両運動の特性変化にも適応可能な制御法を考案することを目的とした。ニューラルネットワーク (NN) のもつ自己組織化機能を用いて, ニューロコントローラに自己修正機能を付加する手法を考案した。車両シミュレータを使用した走行シミュレーションを行った結果, 路面変化が生じてもオンラインニューロコントローラは路面変化に適応し, 良好な追従精度を示した。また, 実機による実験を考慮して位置計測システムの時間遅れに対する車両シミュレータを使用した位置推定法を考案した。本手法を援用した走行実験の結果, オンラインニューロコントローラは路面特性の違いに適応でき, ほ場走行に対して有効であることを確認した。
  • Kazunobu ISHII, Hideo TERAO, Noboru NOGUCHI Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery 60 (1) 51 -58 1998年 [査読無し][通常論文]
  • 農用移動ロボットのナビゲーションに関する研究
    日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス講演会'97講演論文集 37 -38 1997年 [査読無し][通常論文]
  • Study on Navigation of Autonomous Mobile Robot
    JSME Annual Conference on Robotics and Mechatronics JSME 37 -38 1997年 [査読無し][通常論文]
  • 石井 一暢, 寺尾 日出男, 野口 伸 農業機械学会誌 57 (6) 61 -67 1995年 [査読無し][通常論文]
     
    本研究は農用車両の知能化を最終目標に, 車両の運動を非線形時変系として扱い, 適応制御法を考察することを狙ったものである。第1報は, 非線形写像を扱えるのみならず, 自己組織化機能を有するニューラルネットワーク (NN) を用いた車両運動制御法について報告した。本報は第1報の成果であるニューロコントローラについて農用車両の自律化手法としての妥当性を確認するために, 実験車両を試作した。また, ニューロコントローラの学習効率を向上させるために, 車両シュミレータを使用した間接学習法を考案した。最後に試作車両の追従制御実験を行い, ニューロコントローラの有効性を検証した。
  • 自律走行を目指したモデル車両の試作
    農業機械学会北海道支部会報 35 11 -14 1995年 [査読無し][通常論文]
  • Kazunobu ISHII, Hideo TERAO, Noboru NOGUCHI Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery 57 (6) 61 -67 1995年 [査読無し][通常論文]
  • Application of Neural Networks for Intellectualizing Agricultural Vehicles
    International Symposium on Automation and Robotics in Bioproduction and Processing 95 (2) 281 -288 1995年 [査読無し][通常論文]
  • Design and Fabrication of Model Vehicle toward Driverless Tractor
    Journal of Hokkaido Branch of The Japanese Society of Agricultural Machinery 35 11 -14 1995年 [査読無し][通常論文]
  • 石井 一暢, 寺尾 日出男, 野口 伸 農業機械学会誌 56 (4) 53 -60 1994年 [査読無し][通常論文]
     
    本研究は農用車両の知能化を最終目標に, 車両の運動を非線形時変系として扱い, 適応制御法を考案することを狙ったものである。農用車両の運動の非線形性は道路走行を前提とした車両よりも著しいことが知られている。本研究は非線形写像を扱えるのみならず, 自己組織化機能を有するニューラルネットワーク (NN) を車両運動制御に応用することを目的とした。構築したコントローラは学習した走行ばかりでなく, その汎化性のため任意の走行に対しても適切に操作量を決定することができた。また, 車両運動シミュレータを用いた追従制御実験を行った結果, 古典制御法として一般的なPID制御と比較してニューロコントローラの有効性が明らかにされた。
  • Kazunobu ISHII, Hideo TERAO, Noboru NOGUCHI Journal of the Japanese Society of Agricultural Machinery 56 (4) 53 -60 1994年 [査読無し][通常論文]
  • ニューラルネットワークとGAの融合による車両運動制御(第2報)
    日本機械学会第3回インテリジェントシステム・シンポジウム講演論文集 467 -470 1993年 [査読無し][通常論文]
  • Development of Vehicle Control System based on Neural Networks and Genetic Algorithms(Part 2)
    Intelligent System Symposium JSME 467 -470 1993年 [査読無し][通常論文]
  • ニューラルネットワーク応用技術に関するレビュー
    農業機械学会北海道支部会報 33 109 -115 1992年 [査読無し][通常論文]
  • Review of Neural Network System Application
    Journal of Hokkaido Branch of The Japanese Society of Agricultural Machinery 33 109 -115 1992年 [査読無し][通常論文]

受賞

  • 1999年 農業機械学会学術研究奨励賞
  • 1998年 農業機械学会北海道支部会賞
  • 1997年 日本機械学会ロボティクス・メカトロニクス部門ROBOMEC賞
  • Award of JSAM, 1999
  • Award of JSAM Hokkaido Division, 1998
  • JSME Division of Robotics and Mechatronics, ROBOMEC Award, 1997

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 産業用無人ヘリコプタの多目的利用
    共同研究
    研究期間 : 2003年 -2004年
  • 農用移動ロボットの多目的通信システム
  • 農用移動ロボット群の協調制御
  • 農用自律移動ロボットのナビゲーション
  • Multipurpose Communication System for Agricultural Mobile Robot
  • Task Planning and Cooperative Work of Multi-mobile Robots
  • Navigation of Agricultural Autonomous Mobile Robot

教育活動情報

主要な担当授業

  • データの計測と処理演習Ⅰ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 農学院
    キーワード : 農業環境,自然環境,信号処理,コンピュータプログラミング
  • 食資源環境論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 国際食資源学院
    キーワード : 農業,畜産,生態系,汚染,気候変動,物質循環,微生物,環境管理,健康
  • 食資源学総論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 国際食資源学院
    キーワード : 食資源問題の諸相,生産,環境,ガバナンス,文化,科学技術
  • 食資源環境特論演習
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 国際食資源学院
    キーワード : Please see the English version.
  • 食資源環境特論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 国際食資源学院
    キーワード : Please see the English version.
  • スマート農業特論
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 修士課程
    開講学部 : 農学院
    キーワード : Society5.0, AI,ビッグデータ, IoT, ロボット,スマート農業
  • 一般教育演習(フレッシュマンセミナー)
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 全学教育
    キーワード : 環境調和,超省力型農業,農業IT
  • 物理学Ⅰ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 全学教育
    キーワード : 運動、力、運動の法則、仕事、エネルギー、運動量、保存則、剛体、流体、単振動、音と光、干渉、回折
  • 物理学Ⅱ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 全学教育
    キーワード : 温度、熱エネルギー、熱力学の法則、熱機関、エントロピー、電気、クーロンの法則、電場、磁場、ビオ・サバールの法則、電磁誘導、電気回路、インピーダンス、電力、電磁波
  • 電気工学
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 農学部
    キーワード : クーロンの法則,アンペールの法則,電界,磁界,電磁誘導,回路,インピーダンス,電力,半導体,ダイオード,トランジスタ,オペアンプ,アナログ回路,デジタル回路,マイコン制御
  • 生物環境工学実験Ⅱ
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 農学部
    キーワード : 環境,情報,農作業,農業機械
  • 環境と人間
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 全学教育
    キーワード : バイオマス、農耕地、食料、エネルギー、有用物質、触媒、バイオエコノミー
  • 生物環境工学基礎実験
    開講年度 : 2021年
    課程区分 : 学士課程
    開講学部 : 農学部
    キーワード : 計測,距離と位置,土壌,水質,流量,力と加速度,温度,湿度,空気質,放射,農産物,画像計測


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