研究者情報

マスター

アカウント（マスター）

• 氏名

  髙井　昌彰(タカイ　ヨシアキ), タカイ　ヨシアキ

所属（マスター）

• 情報基盤センター　情報ネットワーク研究部門

所属（マスター）

• 情報基盤センター　情報ネットワーク研究部門

独自項目

syllabus

• 2021, 先端ネットワーク特論, Advanced Information Network Systems, 修士課程, 情報科学研究科, インターネットアーキテクチャ, ルーティングプロトコル, ネットワーク運用
• 2021, 先端ネットワーク特論, Advanced Information Network Systems, 修士課程, 情報科学院, インターネットアーキテクチャ, ルーティングプロトコル, ネットワーク運用
• 2021, 先端ネットワーク特論, Advanced Information Network Systems, 博士後期課程, 情報科学研究科, インターネットアーキテクチャ, ルーティングプロトコル, ネットワーク運用
• 2021, 先端ネットワーク特論, Advanced Information Network Systems, 博士後期課程, 情報科学院, インターネットアーキテクチャ, ルーティングプロトコル, ネットワーク運用
• 2021, アニメーション工学, Animation Engineering, 学士課程, 工学部, メディアコンテンツ，符号化，形態素解析，機械翻訳，サポートベクターマシン，情報可視化，拡張現実(AR)，仮想現実(VR)，ビジョンベースAR，インタラクティブメディア
• 2021, メディアコンテンツ工学, Media Content Engineering, 学士課程, 工学部, メディアコンテンツ，符号化，形態素解析，機械翻訳，サポートベクターマシン，情報可視化，拡張現実(AR)，仮想現実(VR)，ビジョンベースAR，インタラクティブメディア
• 2021, 情報理工学演習Ⅰ, Exercise in Computer Science and Information Technology I, 学士課程, 工学部, コンピュータシステム、ネットワークとクラウド、計算機アーキテクチャ、オペレーティングシステム、コンピュータネットワーク、Web技術、クラウド技術
• 2021, ネットワークとクラウド, Computer Networks and Cloud Computing, 学士課程, 工学部, ネットワーク階層化、TCP/IP、 カプセル化、 経路制御、DNS、 ネットワークアプリケーション、 クラウド

PositionHistory

• 教育研究評議会評議員, 2013年4月1日, 2015年3月31日
• 教育研究評議会評議員, 2015年4月1日, 2017年3月31日
• 教育研究評議会評議員, 2017年4月1日, 2019年3月31日
• 情報基盤センター長, 2013年4月1日, 2015年3月31日
• 情報基盤センター長, 2015年4月1日, 2017年3月31日
• 情報基盤センター長, 2017年4月1日, 2019年3月31日

researchmap

プロフィール情報

所属

• 北海道大学, 情報基盤センター 情報ネットワーク研究部門 先端ネットワーク研究室, 特任教授

学位

• 工学博士（東北大学）

プロフィール情報

• プロフィール

  研究室の基本理念：
  「人のやらないことをやれ。走りながら考えろ。遊び心を忘れるな。」
  学生諸君へのメッセージ：
  先端ネットワーク研究室は、モバイル・ユビキタス情報社会の基盤となるコンピュータネットワークとコンピュータグラフィックスを応用した仮想現実や拡張現実アプリケーションに関する実証的研究を通して、ICTが切り拓く近未来社会の可能性を追求します。専門に捉われない広い視野と遊び心があれば、発想は無限大です。面白いことはまだまだ沢山あります。人をあっと思わせる斬新な切り口で、人と違ったことに挑戦してみたいあなた。自分に何ができるかまだわからないあなた。先端ネットワーク研究室をぜひ覗いてみてください。

• 姓

  髙井, タカイ

• 名

  昌彰, ヨシアキ

• ID各種

  200901063671415817

対象リソース

http://madeira.iic.hokudai.ac.jp/RD/takai/takaihome2.html
http://madeira.iic.hokudai.ac.jp/RD/takai/

所属

• 北海道大学, 情報基盤センター 情報ネットワーク研究部門 先端ネットワーク研究室, 特任教授

業績リスト

研究キーワード

• 拡張現実感   仮想現実感   コンピュータグラフィックス   コンピュータネットワーク   クラウドコンピューティング   情報セキュリティ   

研究分野

• 情報通信 / 感性情報学
• 情報通信 / ソフトコンピューティング
• 情報通信 / 知能情報学
• 情報通信 / 情報ネットワーク
• 情報通信 / 計算機システム
• 情報通信 / ヒューマンインタフェース、インタラクション
• 情報通信 / 情報セキュリティ

経歴

• 2024年04月 - 現在 北海道大学 名誉教授
• 2024年04月 - 現在 北海道大学情報基盤センター 特任教授
• 2023年04月 - 2024年03月 情報環境推進本部 副本部長
• 2006年03月 - 2024年03月 北海道大学CIO補佐官
• 2003年04月 - 2024年03月 北海道大学情報基盤センター 教授
• 2011年04月 - 2019年03月 北海道大学情報基盤センター センター長
• 2005年04月 - 2019年03月 国立情報学研究所 客員教授（連携）
• 2004年04月 - 2011年03月 北海道大学情報基盤センター 副センター長
• 1995年04月 - 2003年03月 北海道大学大型計算機センター 助教授
• 1992年04月 - 1995年03月 北海道大学工学部情報図形科学講座 助教授
• 1989年10月 - 1992年03月 北海道大学工学部一般教育等情報科学 講師
• 1988年04月 - 1989年09月 東京大学理学部情報科学科 助手

学歴

• 1988年03月 -   東北大学大学院   工学研究科   情報工学専攻 （博士）
• 1985年03月 -   東北大学大学院   工学研究科   情報工学専攻 （修士）
• 1983年03月 -   東北大学   工学部   電子工学科

委員歴

• 2014年09月 - 現在   北海道地域情報セキュリティ連絡会 会長
• 2013年10月 - 現在   国立情報学研究所   学術認証運営委員会 委員
• 2014年09月 - 2023年05月   北海道情報公開・個人情報保護審査会 委員・部会長
• 2005年04月 - 2019年03月   国立情報学研究所   学術情報ネットワーク運営・連携本部委員
• 2018年05月 - 2018年10月   総合科学技術・イノベーション会議   評価専門調査会委員
• 2013年06月 - 2017年05月   一般社団法人 大学ICT推進協議会(AXIES)   理事
• 2012年05月 - 2017年03月   電子情報通信学会   IA研究専門委員会 委員
• 2016年01月 - 2017年02月   文部科学省研究振興局   特定高速電子計算機施設に係る評価委員会 主査
• 2006年06月 - 2016年09月   NPO法人北海道地域ネットワーク協議会(NORTH)   理事・副会長
• 2015年12月 - 2016年03月   総合科学技術・イノベーション会議評価専門調査会   評価検討会委員
• 2006年04月 - 2016年03月   国際CIO学会   学会論文審査委員会 委員
• 2014年09月 - 2015年01月   総合科学技術・イノベーション会議評価専門調査会   評価検討会委員
• 2013年09月 - 2013年12月   総合科学技術会議評価専門調査会   評価検討会委員
• 2011年04月 - 2013年03月   情報処理学会   北海道支部長
• 2009年04月 - 2011年03月   電子情報通信学会   北海道支部評議員   電子情報通信学会
• 2005年04月 - 2009年03月   札幌市情報公開・個人情報保護審議会委員
• 2006年 - 2009年   情報処理学会   GCAD研究会運営委員   情報処理学会
• 2000年 - 2002年   情報処理学会   DPS研究会運営委員   情報処理学会
• 1997年 - 2002年   情報処理学会   DSM研究会運営委員   情報処理学会
• 1996年 - 2001年   情報処理学会   ARC研究会運営委員   情報処理学会
• 1994年 - 1999年   情報処理学会   HPC研究会連絡委員   情報処理学会
• 1993年 - 1996年   情報処理学会   北海道支部幹事   情報処理学会
• 1987年 - 1990年   情報処理学会   DBS研究会連絡委員   情報処理学会

受賞

• 2024年07月 北海道警察本部 警察協力功労者表彰
   

  受賞者: 高井昌彰
• 2022年06月 電子情報通信学会IA研究会 インターネットアーキテクチャ優秀研究賞
   階層的な機械学習を用いたDoHトラフィック解析における悪意のあるDNSトンネルツールの識別 

  受賞者: 三橋力麻, 金勇, 飯田勝吉, 品川高廣, 高井昌彰
• 2021年10月 情報処理学会北海道支部 学術研究賞
   部分遮蔽と鏡面への映りこみを表現するARシステムのUnityでの実装 

  受賞者: 安達正規;高井昌彰;飯田勝吉;高井那美
• 2013年 情報処理学会北海道支部 技術研究賞
   都市構造を用いたソーシャルグラフ可視化システム 

  受賞者: 川村真人;高井昌彰
• 2012年 情報処理学会北海道支部 学術研究賞
   Web ブラウザでのGPGPU 実現とGPU 対戦 ゲームへの応用 

  受賞者: 富澤勇介;高井昌彰
• 2011年 電子情報通信学会マルチメディア・仮想環境基礎研究会 MVE賞
   スマートフォンを用いた強化現実型コミュニケーションシステム 

  受賞者: 田中秀明;廣野大地;富澤勇介;高井昌彰;野本義弘
• 2010年 情報処理学会北海道支部 技術研究賞
   スクリーンに映る手の影を用いたマンマシンインタラクションツールの開発 

  受賞者: 杉本亮;高井昌彰
• 2008年 情報セキュリティの日功労者表彰（団体受賞）
  
• 2008年 情報通信研究機構JGN2アワード 地域貢献・人材育成賞
  
• 2008年 情報通信研究機構JGN2アワード 国際連携賞
  
• 2007年 情報通信研究機構JGNⅡ 利用促進賞（地域貢献優秀賞）
  
• 2004年 情報処理学会北海道支部 技術賞
   遅延時間情報ベースの適応的経路制御手法REI 

  受賞者: 柏崎礼生;高井昌彰
• 2002年 6th World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics Best Paper Award
   Multiagents-Based Adaptive Network Routing Algorithm 

  受賞者: Hiroki Kashiwazaki;Yoshiaki Takai

論文

• Privacy Preserved Achievement Method for OCSP Status and Supported Protocols in Full-DoH Architecture

  Satoru Sunahara, Yong Jin, Katsuyoshi Iida, Nariyoshi Yamai, Yoshiaki Takai

  Proc. IEEE COMPSAC2024, Fast Abstract Symposium 2024年07月 [査読有り][通常論文]
  
• 超低遅延サービスL4Sを用いた機械学習利用型輻輳制御の性能向上手法の提案

  青木一真, 三橋力麻, 飯田勝吉, 高井昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 123 318 5 - 11 2023年12月 [査読無し][通常論文]
  
• DoTを用いたプライバシー配慮型IoTデータ照会システムの検討

  相良隼, 金勇, 飯田勝吉, 高井昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 123 85 56 - 61 2023年06月 [査読無し][通常論文]
  
• Malicious DNS Tunnel Tool Recognition using Persistent DoH Traffic Analysis

  Rikima Mitsuhashi, Yong Jin, Katsuyoshi Iida, Takahiro Shinagawa, Yoshiaki Takai

  IEEE Transactions on Network and Service Management 20 2 2086 - 2095 2023年06月 [査読有り][通常論文]
  
• Detection of DGA-based Malware Communications from DoH Traffic Using Machine Learning Analysis

  Rikima Mitsuhashi, Akihiro Satoh, Yong Jin, Katsuyoshi Iida, Takahiro Shinagawa, Yoshiaki Takai

  Proc. IEEE 20th Consumer Communications & Networking Conference (CCNC2023) 224 - 229 2023年01月 [査読有り][通常論文]
  
• 深度カメラによるリライティングを用いたオンライン仮想会議室の実現

  田中滉大, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美

  情報処理学会研究報告 2022-CG-188 7 1 - 5 2022年11月 [査読無し][通常論文]
  
• DGAベースマルウェアが生成した不審なDoH通信の検知システムに関する一検討

  三橋力麻, 金勇, 飯田勝吉, 品川高廣, 高井昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 121 409 79 - 82 2022年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 階層的な機械学習を用いたDoHトラフィック解析における悪意のあるDNSトンネルツールの識別

  三橋力麻, 金勇, 飯田勝吉, 品川高廣, 高井昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 121 300 85 - 92 2021年12月 [査読無し][通常論文]
  
• SPH法を用いた流体シミュレーションによる仮想液体ARシステムの開発

  漆原航平, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美

  情報処理学会研究報告 2021-CG-184 8 1 - 5 2021年11月 [査読無し][通常論文]
  
• 深度カメラによる立体形状追跡を用いたAR化石発掘アプリケーション

  玉木和鷹, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美

  情報処理学会研究報告 2021-CG-184 6 1 - 6 2021年11月 [査読無し][通常論文]
  
• Identifying Malicious DNS Tunnel Tools from DoH Traffic Using Hierarchical Machine Learning Classification

  Rikima Mitsuhashi, Akihiro Satoh, Yong Jin, Katsuyoshi Iida, Takahiro Shinagawa, Yoshiaki Takai

  Proc. of the 24th Information Security Conference（ISC2021） 13118 LNCS 238 - 256 2021年11月 [査読有り][通常論文]
   

  Although the DNS over HTTPS (DoH) protocol has desirable properties for Internet users such as privacy and security, it also causes a problem in that network administrators are prevented from detecting suspicious network traffic generated by malware and malicious tools. To support their efforts in maintaining network security, in this paper, we propose a novel system that identifies malicious DNS tunnel tools through a hierarchical classification method that uses machine-learning technology on DoH traffic. We implemented a prototype of the proposed system and evaluated its performance on the CIRA-CIC-DoHBrw-2020 dataset, obtaining 99.81% accuracy in DoH traffic filtering, 99.99% accuracy in suspicious DoH traffic detection, and 97.22% accuracy in identification of malicious DNS tunnel tools.
• IoTネットワークにおける効率的な脆弱性調査システムの開発と評価

  渡邊和祥, 飯田勝吉, 高井昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 120 227 7 - 12 2020年11月 [査読無し][通常論文]
  
• 資格学習サイトにおける学習メモの実時間多重可視化共有システム ―資格学習サイトしかくのいろはの実装

  佐野 孝矩, 高井 昌彰, 飯田 勝吉

  電子情報通信学会技術研究報告 120 167 19 - 22 2020年09月 [査読無し][通常論文]
  
• Detection and Blocking of DGA-based Bot Infected Computers by Monitoring NXDOMAIN Responses

  Yuki Iuchi, Yong Jin, Hikaru Ichise, Katsuyoshi Iida, Yoshiaki Takai

  Proc. 7th IEEE International Conference on Cyber Security and Cloud Computing (CSCloud 2020) 82 - 87 2020年08月 [査読有り][通常論文]
   

  Cyberattacks by botnets keep on increasing. In this research, we aim to detect and block Domain Generation Algorithm (DGA)-based bot-infected computers by focusing on the characteristics of domain name resolution for searching the Command Control (CC) servers. The attackers register only few of the DGA-based domain names for the CC servers and make the bot-infected computers search them using DNS domain name resolution for the further instructions. This makes the DNS domain name resolution in CC server searching process inevitably causing NXDOMAIN responses for queries about nonexistence domain names. In this paper, we designed and implemented a detection and blocking system against DGA-based bot-infected computers searching for the CC servers by analyzing the DNS traffic resulted with NXDOMAIN responses. According to the feature evaluation results, we confirmed that the prototype system was effective for multiple types of DGA-based bots thus the approach could be applicable to detect and block the malicious DNS traffic from the bot-infected computers at the early stage.
• NXDOMAIN応答に着目したDGAを用いるボットの検知・遮断システムの実装と評価

  井内 祐貴, 金 勇, 一瀬 光, 飯田 勝吉, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 119 434 7 - 12 2020年03月 [査読無し][通常論文]
  
• NS record History Based Abnormal DNS traffic Detection Considering Adaptive Botnet Communication Blocking

  Hikaru Ichise, Yong Jin, Katsuyoshi Iida, Yoshiaki Takai

  情報処理学会論文誌 61 2 112 - 122 2020年02月15日 [査読有り][通常論文]
   

  DNS (Domain Name System) based name resolution is one of the most fundamental Internet services for both of the Internet users and Internet service providers. In normal DNS based name resolution process, the corresponding NS (Name Server) records are required prior to sending a DNS query to the authoritative DNS servers. However, in recent years, DNS based botnet communication has been observed in which botnet related network traffic is transferred via DNS queries and responses. In particular, it has been observed that, in some types of malware, DNS queries will be sent to the C&C servers using an IP address directly without obtaining the corresponding NS records in advance. In this paper, we propose a novel mechanism to detect and block abnormal DNS traffic by analyzing the achieved NS record history in intranet. In the proposed mechanism, all DNS traffic of an intranet will be captured and analyzed in order to extract the legitimate NS records and the corresponding glue A records (the IP address(es) of a name server) which will be stored in a white list database. Then all the outgoing DNS queries will be checked and those destined to the IP addresses that are not included in the white list will be blocked as abnormal DNS traffic. We have implemented a prototype system and evaluated the functionality in an SDN-based experimental network. The results showed that the prototype system worked well as we expected and accordingly we consider that the proposed mechanism is capable of detecting and blocking some specific types of abnormal DNS-based botnet communication.------------------------------This is a preprint of an article intended for publication Journal ofInformation Processing(JIP). This preprint should not be cited. Thisarticle should be cited as: Journal of Information Processing Vol.28(2018) (online)DOI http://dx.doi.org/10.2197/ipsjjip.28.112------------------------------DNS (Domain Name System) based name resolution is one of the most fundamental Internet services for both of the Internet users and Internet service providers. In normal DNS based name resolution process, the corresponding NS (Name Server) records are required prior to sending a DNS query to the authoritative DNS servers. However, in recent years, DNS based botnet communication has been observed in which botnet related network traffic is transferred via DNS queries and responses. In particular, it has been observed that, in some types of malware, DNS queries will be sent to the C&C servers using an IP address directly without obtaining the corresponding NS records in advance. In this paper, we propose a novel mechanism to detect and block abnormal DNS traffic by analyzing the achieved NS record history in intranet. In the proposed mechanism, all DNS traffic of an intranet will be captured and analyzed in order to extract the legitimate NS records and the corresponding glue A records (the IP address(es) of a name server) which will be stored in a white list database. Then all the outgoing DNS queries will be checked and those destined to the IP addresses that are not included in the white list will be blocked as abnormal DNS traffic. We have implemented a prototype system and evaluated the functionality in an SDN-based experimental network. The results showed that the prototype system worked well as we expected and accordingly we consider that the proposed mechanism is capable of detecting and blocking some specific types of abnormal DNS-based botnet communication.------------------------------This is a preprint of an article intended for publication Journal ofInformation Processing(JIP). This preprint should not be cited. Thisarticle should be cited as: Journal of Information Processing Vol.28(2018) (online)DOI http://dx.doi.org/10.2197/ipsjjip.28.112------------------------------
• セキュリティとユーザビリティの両立を目指した仮想デスクトップを用いたサンドボックス利用環境の開発と評価

  渡邊和祥, 飯田勝吉, 高井昌彰

  情報処理学会研究報告 2019-IOT-44 37 1 - 6 2019年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 仮想と現実の相互作用を実現するAR紙相撲対戦システム

  福山裕幸, 飯田勝吉, 高井昌彰

  情報処理学会研究報告 2018-EC-50 4 1 - 5 2018年12月 [査読無し][通常論文]
  
• Detection and Blocking of Anomaly DNS Traffic by Analyzing Achieved NS Record History

  Hikaru Ichise, Yong Jin, Katsuyoshi Iida, Yoshiaki Takai

  2018 ASIA-PACIFIC SIGNAL AND INFORMATION PROCESSING ASSOCIATION ANNUAL SUMMIT AND CONFERENCE (APSIPA ASC) 1586 - 1590 2018年 [査読有り][通常論文]
   

  DNS (Domain Name System)-based name resolution service is one of the most fundamental Internet services for the Internet users and application service providers. In normal DNS based domain name resolution, the corresponding NS records are required in prior to sending DNS query to the corresponding authoritative DNS servers. However, in recent years, DNS based botnet communication has been observed in which botnet related network traffic is transferred via DNS packets. In particular, it is observed in some malware that DNS queries are sent to C&C servers using IP address directly without obtaining the corresponding NS records. In this paper, we propose a novel mechanism to detect and block anomaly DNS traffic by analyzing the achieved NS record history in an organization network. In the proposed mechanism, all DNS traffic of an organization netwok will be captured and analyzed in order to extract the legitimate NS (Name Server) records and the corresponding glue A records (the IP address(es) of a name server) which will be stored in a white list database. Then all the outgoing DNS query packets will be checked and those destined to the IP addresses that not included in the white list will be blocked as anomaly DNS traffic. We have implemented a prototype system and evaluated the functionalities in an SDN-based experimental network. The results show that the prototype system works as expected and the proposed mechanism is capable of detecting and blocking some specific types of suspicious DNS traffic.
• 顔認識と拡張現実を用いたキャラクターフィギュアの表情変化とその応用

  吉崎翔大, 飯田勝吉, 高井昌彰

  情報処理学会研究報告 2018-DCC-18 17 1 - 7 2018年01月 [査読無し][通常論文]
  
• 低遅延ネットワークアーキテクチャの数理的解析の初期検討 ―既存の待ち行列モデルの定量評価

  木村武志, インタラウィジット・クリッティン, 飯田勝吉, 高井昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 117 262 69 - 71 2017年10月 [査読無し][通常論文]
  
• 情報拡散とコンテンツフィルタリングの機能を有するP2Pチャットアプリ

  木谷有生誠, 高井昌彰

  情報処理学会研究報告 2017-CDS-18 26 1 - 4 2017年01月 [査読無し][通常論文]
  
• 札同士のオクルージョンを考慮した花札画像認識とその応用

  圓谷将大, 高井昌彰

  情報処理学会研究報告 2016-HCI-166 8 1 - 4 2016年01月 [査読無し][通常論文]
  
• 視点位置情報の共有によるアバタベースARコミュニケーションシステム

  宮津研士郎, 高井昌彰

  情報処理学会研究報告 2016-HCI-166 11 1 - 6 2016年01月 [査読無し][通常論文]
  
• 自律分散型適応的経路制御手法のOpenFlow実装

  柏崎礼生, 下條真司, 高井昌彰

  情報処理学会研究報告 2015-IOT-29 34 1 - 6 2015年05月 [査読無し][通常論文]
   

  計算機やデバイスが複数のネットワークに接続するマルチホーミングにより構成されたマルチホームネットワークにおいて各拠点の経路制御ノードが自律的にネットワーク情報を収集し，遅延時間に基づく自律分散型の経路制御手法を著者らは提案した．本手法ではパケット単位での確率論的分散が行われるため，遅延時間から求められる配分割合を高精度で実現できる特徴があるが，フローが分割されるため通信品質を劣化させる問題点が指摘されていた．本稿では提案手法を改善し OpenFlow を用いた実装について議論を行う．
• その場限りの情報を共有するP2Pチャットアプリcappi

  木谷有生誠, 高井昌彰

  NORTHインターネットシンポジウム2015論文集（査読付論文） 21 25 - 26 2015年02月 [査読有り][通常論文]
  
• アバタを媒体とするARグループコミュニケーションシステム

  宮津研士郎, 高井昌彰

  NORTHインターネットシンポジウム2015論文集（査読付論文） 21 23 - 24 2015年02月 [査読有り][通常論文]
  
• レゴブロックによる影のトリックアート生成システム ―光源位置探索によるジャギーの低減

  生田寛和, 高井昌彰, 高井那美

  情報処理学会研究報告 2014-CG-157 20 1 - 6 2014年11月 [査読無し][通常論文]
   

  芸術作品の一つに影を用いたトリックアートがある．これは作品の立体形状を見ても，それが何を意味するものか容易に判別できないが，ある方向から作品に光をあて，背景に影をつくることによって，意図する様々な形状を映し出すものである．本研究では，目標とする異なる複数の影画像を入力として与え，これをもとに一般的なレゴブロックを用いて実際に立体造形可能な 3D モデルを出力するモデリングシステムを開発した．この 3D モデルに対して異なる方向から光を当てることにより，複数の目標を近似した影画像を映し出すトリックアートとなる．異なる 4 方向の光源を用いたアート作品の生成が可能であるが，ブロックサイズに起因する影画像のジャギーを最小化するため，最適な光源位置を探索する手法を導入している．本システムにより実際に構築したレゴブロック作品をもとに，システムの有効性や影画像の形状再現性について評価する．Trick art using shadows is a kind of modern work of art. Looking at the three-dimensional shape of the work object, it is not easy for spectators to visually understand what the work means. But, by lighting the work object from the certain directions, its shadows on the background represent some different meaningful shapes. In this paper, we have developed a LEGO block modeling system to make trick art using shadows. The system is given the shadow images of three or more different targets, and then generates a 3D model which can be actually realized by using general LEGO blocks. By lighting the object from different directions, the different shadows appear which approximates the target images. To minimize jaggies of shadow boundary which stems from the LEGO block resolution, we have introduced a greedy search method for the best lighting positions. We have evaluated shape similarity and effectiveness of the system.
• SNSを俯瞰する都市型レイアウト形成システム

  川村真人, 高井昌彰

  第13回情報科学技術フォーラム論文集（査読付論文） 4 37 - 40 2014年09月 [査読有り][通常論文]
  
• An Evaluation of Adaptive Traffic Engineering for Delivering High Bandwidth Movie on Overlay Routing Network

  Hiroki Kashiwazaki, Yoshiaki Takai

  2014 38TH ANNUAL IEEE INTERNATIONAL COMPUTER SOFTWARE AND APPLICATIONS CONFERENCE WORKSHOPS (COMPSACW 2014) 614 - 619 2014年 [査読有り][通常論文]
   

  Penetration of high definition (HD) video cameras and broadband networks make us be able to stream easily overHD quality movies onto the Internet. When we distribute the movies each other between some facilities, packet losses caused by cross traffic become a serious problem. This paper proposes an adaptive traffic engineering method by using discrete event simulator. This method searches suboptimal paths combination from the enormous combinations of paths determined from the pairs of all source node and all destination node. We use the cloud computing resource to evaluate these combinations rapidly by which we can utilize powerful computing resource. This method is tested in ns-2 simulation on the 11 nodes network. The results show that proposed traffic engineering method has better adaptability and performance in cross traffic avoidance.
• 制約条件と安定性を考慮したレゴブロックによる近似形状構築

  北川佑樹, 高井昌彰, 高井那美

  情報処理学会研究報告 2013-CG-153 8 1 - 6 2013年11月 [査読無し][通常論文]
  
• ライブ情報共有のためのすれちがい通信アプリのXcode実装

  藤田大樹, 高井昌彰

  第12回情報科学技術フォーラム論文集（査読付論文） 4 173 - 174 2013年09月 [査読有り][通常論文]
  
• レゴブロックのための3次元近似形状組み立て支援システム

  北川佑樹, 高井昌彰, 高井那美

  第12回情報科学技術フォーラム論文集（査読付論文） 4 71 - 72 2013年09月 [査読有り][通常論文]
  
• 動的配置法によるハイブリッドクラウドの運用管理コスト最少化

  江丸裕教, 高井昌彰

  情報処理学会論文誌 54 4 1581 - 1591 2013年04月 [査読有り][通常論文]
  
• 広域分散ストレージ検証環境におけるI/O性能評価

  柏崎 礼生, 近堂 徹, 北口 善明, 楠田 友彦, 大沼 善朗, 中川 郁夫, 市川 昊平, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 阿部 俊二, 横山 重俊, 下條 真司

  情報処理学会研究報告 2013-IOT-20 19 1 - 6 一般社団法人情報処理学会 2013年03月 [査読無し][通常論文]
  
• Optimization of the Hybrid Cloud Operation by Mitigated Dynamic Placement Method with MIP

  Hironori Emaru, Yoshiaki Takai

  Proc. of 2nd Int. Conf. on Internet and Cloud Computing Technology（ICICCT 2013） 46 - 52 2013年01月 [査読有り][通常論文]
  
• オーバーレイルーティング網における広帯域映像配信のための適応的トラフィックエンジニアリング

  柏崎礼生, 高井昌彰

  情報処理学会論文誌 54 1 404 - 413 2013年01月 [査読有り][通常論文]
  
• スマートフォンを用いた初心者支援AR麻雀システムの開発

  矢田和也, 高井昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 マルチメディア・仮想環境基礎 112 385 35 - 40 2013年01月 [査読無し][通常論文]
  
• An Adaptive approach for network traffic load balancing by using one-way delay

  Hiroki Kashiwazaki, Satoshi Kobayashi, Shugo Kawai, Norikatsu Ohishi, Yoshiaki Takai

  2012 IEEE/IPSJ 12TH INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON APPLICATIONS AND THE INTERNET (SAINT) 345 - 350 2012年 [査読有り][通常論文]
   

  As the Internet becomes increasingly popular and mature, constant increase of demands and complexities for network traffic has been an big issue. A concentration of large traffic demands to one routing node or one communication line makes a network congestion. This congestion causes increment of total network delay and the total amount of packet losses. These losses grow retransmission of packets, so the congestion goes from bad to worse and the nodes and the lines around the congestion are negatively affected. In order to avoid such congestion and to maintain link quality, various traffic engineering (TE) technologies, which utilize processing ability of routing nodes and the lines, are being researched and developed. However, existing "offline-methods of TE" lack reaction sensitivity and adaptability in topology changes. On the other hand, many of "online-methods of TE" contain single point of failure (SPOF) issues and adjustability issues in a complex topology network. This paper proposes NREI (Network adaptive Routing algorithm for Environmental Intelligence) which is based on an one-way delay algorithm. NREI is developed from the delay time based adaptive routing algorithm which authors proposed in the past. To compare with static routing, NREI is tested in an IP network. Results of the test show that proposed routing algorithm has better adaptability in congested path avoidance and network load balancing.
• 近似形状の構築が可能な缶アート制作支援システム

  高橋 和茂, 高井 昌彰, 高井 那美

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2011 26 1 - 6 一般社団法人情報処理学会 2011年11月10日 [査読無し][通常論文]
   

  近年,食品や飲料の缶を空間的に多数配置した缶アート作品の制作が盛んである.しかし,缶アートの制作には缶の空間配置の安定性や缶ラベルの色合わせなどを事前に十分検討しておく必要がある.そこで本研究では,テクスチャ付き 3D ポリゴンモデルデータを入力として与え,物理法則に基づく配置の安定性評価と最適な色合わせを踏まえて,これを缶アートで近似表現した 3D モデルを仮想空間で可視化する缶アート制作支援システムについて述べる.
• 拡張現実技術を用いた背表紙画像による書棚の図書検索システム

  高橋 政樹, 富澤 勇介, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 マルチメディア・仮想環境基礎 111 235 11 - 15 一般社団法人電子情報通信学会 2011年10月06日 [査読無し][通常論文]
   

  書棚に大量に収納された図書から,目的の図書を短時間で発見するための効率的な手法が求められている.本研究では,画像特徴点マッチングにより目的の図書の配置場所を特定し,携帯端末を保持する利用者にその位置と移動経路を提示する拡張現実を用いた手法を考える.携帯端末でリアルタイム画像認識処理を実現するために各書棚に対向して配置された監視クライアントと協調的に連携させる.プロトタイプシステムの実装と動作実験を行い,その有用性と課題点を議論する.
• 可視化フレームワークを用いたネットワークビジュアライゼーションの検討

  柏崎 礼生, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 110 430 105 - 109 電子情報通信学会 2011年02月28日 [査読無し][通常論文]
  
• The simulation evaluation for an adaptive network routing by using latency information

  Hiroki Kashiwazaki, Yoshiaki Takai

  Proceedings - 11th IEEE/IPSJ International Symposium on Applications and the Internet, SAINT 2011 480 - 485 2011年 [査読有り][通常論文]
   

  This paper proposes a network routing algorithm REI which has autonomous adaptability to network traffic conditions. When a routing node has some different paths to a given destination, we can evaluate these paths in terms of their latency (delay time) information which will be given from inbound data packets. Based on the path evaluation by latency, every node works as a distributed autonomous agent for adaptive routing. By network simulations to compare with conventional and enhanced OSPFs, we show that the multi-agents based routing algorithm has better adaptability in congested path avoidance and network load balancing. © 2011 IEEE.
• 仮想ボリュームクラスタリング法による動的階層制御ストレージの性能管理

  江丸裕教, 高井昌彰

  情報処理学会論文誌 52 7 2234 - 2244 情報処理学会 2011年 [査読有り][通常論文]
   

  「所有から利用へ」を促進するクラウドコンピューティングが注目を浴びている．クラウドコンピューティングの普及を後押しするためには，単に安価なサービスを提供するだけではなく，顧客と締結したSLAを満たすサービスをできるだけ低コストで提供する技術が必要不可欠である．これを支える基盤技術がサーバ，ネットワークおよびストレージの仮想化技術である．近年ストレージの仮想化技術として，性能の異なる複数のメディアのI/O頻度などに基づき，細粒度に分割されたボリュームを動的に移動させる動的階層制御が提案されている．動的階層制御により，従来提供していた性能を維持しつつストレージのメディアコストを低減することが期待されているが，サービスレベルをどのように保証するかについてはこれまで議論されてこなかった．そこで本論文では，ボリュームに限定されない任意の粒度での性能管理，データセンタ全体を扱えるスケーラビリティ，未知の環境への適応性，様々な動的階層制御に広く適用できる汎用性，および低メディアコストでの実現の5要件を満たす仮想ボリュームクラスタリング法を提案する．また，シミュレーション環境での評価実験により，提案手法の有効性を示す．In recent years, a dynamic tiering storage system is proposed as one of storage virtualization scheme. In this storage system, a volume is divided into sub-volumes, which can be migrated among different performance media according to the frequency of I/O operations, etc. This scheme is expected to reduce the total media cost of the storage. But there is no method to assure a certain service level for the storage system. In this paper, we discuss five requirements: (1) performance management of arbitrary volume granularity, (2) system scalability, (3) adaptability to unknown environments, (4) general versatility, (5) reducing the total media cost. Based on these five requirements, we propose a virtual volume clustering method. We show our method satisfies the five requirements by evaluations in a simulation environment.
• WebブラウザからのGPGPUを実現するプラグインとその応用

  富澤勇介, 高井昌彰

  第10回情報科学技術フォーラム論文集（査読付論文） 1 51 - 55 2011年 [査読有り][通常論文]
  
• 北海道大学アカデミッククラウドにおけるコンテンツマネジメントシステムの展開

  棟朝雅晴, 高井昌彰

  第10回情報科学技術フォーラム論文集（査読付論文） 4 15 - 18 2011年 [査読有り][通常論文]
  
• アドホックなネットワークコミュニティのための複視点ライブ映像共有システム

  廣野大地, 高井昌彰

  第10回情報科学技術フォーラム論文集（査読付論文） 4 77 - 82 2011年 [査読有り][通常論文]
  
• Performance management for the dynamic storage tiering by virtual volume clustering

  Hironori Emaru, Yoshiaki Takai

  Proceedings - 2011 4th IEEE International Conference on Utility and Cloud Computing, UCC 2011 451 - 456 2011年 [査読有り][通常論文]
   

  In recent years, dynamic storage tiering has been proposed as one of the storage virtualization technologies. In this storage system, a volume is divided into sub-volumes, which can be migrated among different performance storage media according to the frequency of I/O operations, etc. This technology is expected to reduce the total storage media cost. But there is no method to assure a certain service level for the storage system. We discuss five requirements: (1) performance management of arbitrary volume granularity, (2) system scalability, (3) adaptability to unknown environments, (4) general versatility, (5) reducing a total storage media cost. To satisfy these five requirements, we propose a virtual volume clustering method and implement it in a simulation environment. By analyzing the simulation results, we summarize the three considerations for further improvement: (1) wide variation in target response time, (2) maintenance of service level, (3) migration of a large capacity volume. Based on these three considerations, we improve our proposal method. We show that our improved method is effective by an evaluation in a simulation environment. © 2011 IEEE.
• クラウドコンピューティングを利用した適応的トラフィックエンジニアリング手法の有効性評価

  柏崎礼生, 高井昌彰

  情報処理学会インターネットと運用技術シンポジウム2011論文集（査読付論文） 2011 1 - 8 2011年 [査読有り][通常論文]
  
• ユニット折り紙を用いた3次元メッシュモデルの近似形状構築

  田村 友和, 高井 昌彰, 高井 那美

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2010 13 1 - 6 一般社団法人情報処理学会 2010年11月01日 [査読無し][通常論文]
   

  仮想空間において 1 枚の紙を用いる一般的な折り紙に関する研究はこれまで数多く行われてきたが,同一形状の折り紙 (ユニット) を多数結合させて一つの立体形状を構築していくユニット折り紙を対象とした研究は未だない.本論文では,ユニット折り紙の中で最も代表的な薗部式ユニットに注目した.ユニット折り紙で組み上げる際の制約を考慮した変形を予め 3 次元メッシュモデルに施した上で,正四面体と正八面体の組み合わせによってモデルをボクセル化し,その後それらの表面にユニットを配置する.これにより任意の 3 次元メッシュモデルの近似形状をより少ないユニット折り紙で再現することが可能となる.
• スマートフォンを用いた強化現実型コミュニケーションシステム

  田中 秀明, 廣野 大地, 富澤 勇介, 高井 昌彰, 野本 義弘

  電子情報通信学会技術研究報告 マルチメディア・仮想環境基礎 110 238 115 - 118 一般社団法人電子情報通信学会 2010年10月14日 [査読無し][通常論文]
   

  高解像度カメラとGPS機能を搭載したスマートフォンの普及により,強化現実型のアプリケーションに必要なユーザ環境が整いつつある.本研究ではこれらのスマートフォンの機能を利用した強化現実型コミュニケーションシステムを開発する.本システムはカメラで撮影された画像に対して特徴量抽出と高速なマッチング処理を行い,建造物や看板等の現実世界のオブジェクトにメッセージを貼り付け,モノを契機とするコミュニケーションを支援するものである.
• ディザスタリカバリにおける非同期リモートコピーのリカバリポイント監視方式

  江丸 裕教, 高井 昌彰, 原 純一

  情報処理学会研究報告 システム評価 2010 1 1 - 6 一般社団法人情報処理学会 2010年03月01日 [査読無し][通常論文]
   

  企業情報システムにおけるデータ保護の重要性は高まる一方である.一方,自然災害やテロなどシステムの停止やデータ損失に繋がりかねないリスクは数多く存在する.一般に,被害を受けたシステムを復旧すること,また復旧させるための体制やシステムをディザスタリカバリと呼ぶ.企業情報システムにおけるディザスタリカバリを実現する上で,重要な役割を担うのがストレージシステムである.ストレージシステムが提供するディザスタリカバリ技術の一つに,データを遠隔地にミラーリングすることによってデータを保護する非同期リモートコピーがある.非同期リモートコピーでは,被災後に遠隔地においてどの時点のデータを復旧できるかを判断するリカバリポイントを監視する必要がある.本論文では,これまで実用的なリカバリポイント監視方式が存在していなかったオープンシステムにおける Consistent Continuous 型の非同期リモートコピーを対象とし,?特別な作りこみが不要であること,?正サイトだけで監視が行えること,?監視精度を管理できることの 3 要件を満たすバッファ滞留時間計測法を提案する.また,シミュレーション環境での評価実験により提案手法の有効性を示す.
• フローシミュレーションに基づく適応的トラフィックエンジニアリング手法の提案

  柏崎 礼生, 立花 篤男, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 情報ネットワーク 109 449 355 - 358 一般社団法人電子情報通信学会 2010年02月25日 [査読無し][通常論文]
   

  クラウドコンピューティングサービスやプライべートクラウドシステムが様々な分野で活用され脚光を浴び始めている中、プライべートクラウドシステムを複数組織拠点に分散配置し,広域ネットワークやインターネットで接続した分散プライべートクラウドシステムの研究開発が行われている.このシステムがターゲットととする大規模データや高品質映像リソースを効率よく利活用するためには,分散プライべートクラウドを構成する拠点間のオーバーレイトラフィックエンジニアリングが必須である.本論文では迂回路を持つトポロジーの小〜中規模ネットワークに適用可能な,ネットワークシミュレーションべースのトラフィックエンジニアリング手法を提案する.提案手法はネットワークの送信元と送付先の組み合わせからなる経路の膨大な組み合わせに対して,ネットワーク情報の実測値を元に評価計算を行い適切な経路を適用する手法である.本提案手法の実時間対応性と適切なトラフィック分散をネットワークシミュレータを用いて評価を行い,有効性を示す.
• キャラクタアニメーション作成支援のための人物動作推定システム

  水野 克哉, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美

  映像情報メディア学会技術報告 34 6 11 - 16 一般社団法人映像情報メディア学会 2010年02月15日 [査読無し][通常論文]
   

  近年,個人によるキャラクタアニメーションの製作が盛んになってきているが,初歩的なユーザの前に立ちはだかる壁として,キャラクタのモーション作成が一般には容易でないという問題がある.本研究では,単眼カメラ一台の映像を入力とし,人物の動作を推定,モーションデータを出力するシステムを構築する.本システムは,人物の特徴点(関節位置)をトラッキングし,得られた特徴点列を一連の動作のかたまりと見なされる動作ブロックの列に変換し,その後モーションデータを計算する.動作ブロックへの変換によって,動作に部分的な強調を施したり,動作のキレや抑揚を変化させることができ,表現力のあるモーションデータを容易に出力することが可能となる.本システムを用いることで,キャラクタアニメーション作成の難易度が軽減され,ひいては日本のコンテンツ産業を支える若者の増加に繋がるものと考える.
• アニメにおける人物顔画像の萌え因子特徴評価と検索分類システムへの応用

  河谷 大和, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美

  映像情報メディア学会技術報告 34 6 113 - 118 一般社団法人映像情報メディア学会 2010年02月15日 [査読無し][通常論文]
   

  近年,日本を代表するデジタルコンテンツとしてアニメ作品が注目され,特に,萌えアニメ作品と呼ばれる作品群が著しく増加している.また,アニメ人物キャラクターの魅力=萌えという概念が社会的にも広く認知されつつあり,萌えをコンセプトとする様々なビジネスの市場展開が活発である.そのような中,多種多様なアニメコンテンツ群から好みのものを自身の萌え基準で容易に検索分類したいというニーズが高まっている.そこで本稿では,萌えアニメキャラクターの顔画像に特化した萌え因子特徴抽出と評価法について述べ,これを応用したアニメキャラクター画像検索・分類システムの開発・実装及び実行結果について述べる.本システムを用いることで,アニメキャラクター画像データの萌え因子を自動分析し,ユーザの萌え基準に基づいた画像データの分類や検索が可能である.
• 近似形状の組み上げ機能を有するユニット折り紙モデリングシステム

  高橋和茂, 高井昌彰, 高井那美

  VisualComputing/グラフィクスとCAD合同シンポジウム2010論文集（査読付論文） 24-1-24-6  2010年 [査読有り][通常論文]
  
• 離散イベント型シミュレーションを用いたトラフィックエンジニアリング手法の提案

  柏崎礼生, 高井昌彰

  情報処理学会インターネットと運用技術シンポジウム2010論文集（査読付論文） 2010 14 35 - 42 2010年 [査読有り][通常論文]
  
• ディスプレイベゼル上の付箋紙画像認識によるタスク管理インタフェースの実現

  水戸祐介, 高井昌彰

  第7回情報科学技術フォーラム論文集（査読付論文） 3 35 - 36 2008年09月 [査読有り][通常論文]
  
• アニメキャラクターの特徴抽出に基づくアニメ度の評価

  河谷 大和, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2008 80 35 - 38 一般社団法人情報処理学会 2008年08月15日 [査読無し][通常論文]
   

  日本におけるアニメ作品は,国内及び世界的にも高く評価されており,代表的なデジタルコンテンツ産業の一つとなっている.その一方で,動画投稿サイトや同人活動,個人的な趣味の場において,これらの資源を再利用した二次創作物の制作意欲が日々高まりつつある.しかしそれらの制作にあたり,技術面などから手をつけられずにいることも多い.そこで本稿では,アニメ作品の肝であるキャラクターに着目し,それらに特徴的である顔の輪郭形状,目領域,髪領域などに関する特徴量を自動で抽出し,アニメ作品に特有な描画調の強さの度合いを示すアニメ度の定義をし,キャラクターの評価を行う手法を提案する.また,その応用例についての検討を行う.
• 環境条件を変更可能なイメージベースのアニメ背景画像生成

  金崎 良太, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2008 80 39 - 43 一般社団法人情報処理学会 2008年08月15日 [査読無し][通常論文]
   

  今日,アニメ作品に対するニーズは大きなものとなっており,数多くのアニメ作品が製作されている.アニメ作品において使用される背景画には,実際に存在する風景を参考にしたものも多い.また,同じ場所の風景であっても季節や天候等の環境条件が異なり、空や樹木の様子が変化した背景画が使用される例もある.これらの背景画の作成は全て人手で行われており,膨大な作業量を要している.そこで,本稿ではアニメにおける背景画作成支援を目的として,1枚の実写画像から環境条件を変更したアニメ背景画を生成する手法について提案する。提案手法により,ユーザは1枚の実写画像と環境条件を与えることで所望する環境条件での背景画像を作成できるようになる.
• 3Dキャラクタアニメーション作成支援のための人物動作推定システム

  水野 克哉, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2008 80 45 - 48 一般社団法人情報処理学会 2008年08月15日 [査読無し][通常論文]
   

  近年,個人による3DCGアニメーションの製作が盛んになってきているが,ユーザの前に立ちはだかる壁として,キャラクタのモーション作成が難しいという問題がある.本稿では,2次元映像を入力とし,映像に映っている人物の動作を推定,モーションデータを出力するシステムを提案する.人物の動作推定は,人物の特徴点(関節位置)をトラッキングし,その結果と動画像から得られる情報を用いて3次元空間における特徴点の座標値を求め,得た座標値から各関節の回転角度を計算することで行う.本システムを用いることで,3DCGアニメーション作成の難しさを軽減することができると考えられる.
• ディスプレイベゼル上の付箋紙画像認識によるタスク管理インタフェース

  水戸 祐介, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2008 80 77 - 82 一般社団法人情報処理学会 2008年08月15日 [査読無し][通常論文]
   

  近年のGTDブームに伴い様々なタスク管理ツールが考案されている.その中でも付箋を使つたタスク管理はどこにでも貼れる手軽さから広く利用されている.しかし付箋に書いたタスクとコンピュータで管理するタスクの同期を取る必要があることや,付箋が剥がれて紛失してしまうことなどの問題があった。本研究ではコンピュータの液晶ディスプレイに貼られた付箋を画像処理によって認識しコンピュータに取り込むことで,付箋に対するディスプレイ内からの情報付加や付箋を介した計算機とのインタラクションを実現する方法を提案する.ユーザは単に付箋を貼る,剥がすなどの動作によって取り込んだ付箋データを操作することが可能になる.
• 広帯域ネットワークを基盤とした大学と公開天文台との連携

  杉山 耕一朗, 小高 正嗣, 佐野 康男, 大石 憲且, 馬場 聡, 高井 昌彰, 大石 尊久, 林 祥介, 倉本 圭, 渡部 重十

  遊・星・人 : 日本惑星科学会誌 17 2 123 - 129 日本惑星科学会 2008年06月 [査読有り][通常論文]
   

  北海道大学と名寄市立木原天文台とを接続する広帯域ネットワークを構築し,研究と教育の連携のための実験を行った.広帯域ネットワークを用いる最大の利点は,地理的に離れた両拠点の既存の機材とソフトウェア環境を現地まで移動することなく相互に利用できるようになり,両拠点が一体の遠隔天文台として機能できることである.実際に,北海道大学から木原天文台の望遠鏡を遠隔操作して天体の操像観測を試み,遠隔天文台としての機能の検証を行った.また,両拠点の観望映像のどちらか条件の良い映像をインターネット中継映像として配信する実験を行い,今回我々の構築したネットワーク環境が天文現象のインターネット中継の成功率向上に資することを確認した.
• 片方向遅延を用いたネットワークトラフィックの適応的負荷分散手法

  柏崎 礼生, 小林 悟史, 河合 修吾, 大石 憲且, 高井 昌彰

  情報処理学会論文誌 49 3 1194 - 1203 一般社団法人情報処理学会 2008年03月 [査読有り][通常論文]
   

  インターネットが普及し利用が熟成するにつれ,トラフィック要求の恒常的な増加・複雑化が問題となっている.過大なトラフィックが1つの経路制御ノードに集中すると輻輳が生じ,伝送遅延の増大,パケット損失が発生するほか,再送により輻輳はより悪化して他の経路制御ノードにまで影響が伝播する.このため,輻輳の発生を回避し回線品質を保つために,ネットワークの帯域,経路制御ノードの処理能力をより有効に利用するための様々なトラフィックエンジニアリング(TE)技術が研究・開発されている.しかし既存のオフライン方式のTE手法は時間即応性に欠け,トポロジの変化に対応できない.またオンライン方式のTE手法も単一障害点の問題や複雑なトポロジのネットワークに適用する困難さが指摘されている.本論文では筆者らが提案した遅延時間を用いた適応的経路制御手法を改良し,片方向遅延を用いたアルゴリズムNREI (Network adaptive Routing for Environmental Intelligence)を提案する.IPネットワークで評価実験を行い,提案アルゴリズムを利用しない静的ルーティングを行った結果と比較し,提案手法はトラフィック要求の増大および経路の遅延の悪化に対して適応的な負荷分散を実現できることが確認できた.
• 子どもの保護を目的としたWebアクセス監視支援システム

  上田 達巳, 高井 昌彰

  情報処理学会論文誌 49 3 1155 - 1162 一般社団法人情報処理学会 2008年03月 [査読有り][通常論文]
   

  近年,インターネットは子どもたちにとって非常に身近なものになってきており,子どもたちがインターネットから情報を取得する機会が増えてきている.インターネットでは有益な情報を得ることができる反面,意図せずに有害な情報に接触してしまう危険性がある.この危険を回避するために,子どものインターネット利用状況を保護者が監視することが望まれるが,一方で子どもたちのプライバシにも配慮する必要がある.本稿ではインターネットに接続している子どものPC上に実装されるWebアクセス監視支援システムについて述べる.イーサネットのパケットキャプチャによってインターネットアクセスの監視をつねに行い,Webページなどから取得された単語を抽出し,異なるカテゴリごとの辞書と比較することにより,アクセス傾向を解析した結果を保護者に対して電子メールで定期的に報告する.本稿ではシステムのWindowsプラットフォーム上での実装と,パケットキャプチャおよびアクセス傾向分析によるシステムの評価について述べる.
• リソース計測に基づく適応的トラフィックエンジニアリング手法の提案

  柏崎 礼生, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 情報ネットワーク 107 483 71 - 74 一般社団法人電子情報通信学会 2008年02月07日 [査読無し][通常論文]
   

  文字、画像、音声、映像など様々なメディアを統合して作られるマルチメディアコンテンツは、インターネットの普及、ことにWWWの利用の成熟に従ってここ10年間で飛躍的な発展を遂げた.特にネットワーク上の映像中継については低ビットレートのWebカム等による定点定常動画配信に始まり、ブロードバンド化や高品質ネットワーク網が整備されるにつれて、より高いビットレートのHD (High Definition)映像等を伝送する試みが行われている.1080pや1080iのフルHD映像やDVTS映像を中継するためには20〜30Mbpsの帯域を必要とするが、複数の映像ソースからの多数の中継を実現するためには、クロストラフィックの発生等による伝送品質の低下を避けるためにネットワークアレンジが必須となる.この複雑なネットワークアレンジを自動化するために様々なTE (Traffic Engineering)手法が考案されている.本稿では始点ノードと宛先ノードの組により送付先を決定するsource-destinationルーティングを用いてTEを行い、全拠点からサンプリングされたトラフィック情報を中央ノードが収集し、そのトラフィック状況に最適なルーティングの組み合わせを探索し経路制御表を決定するトップダウン的アプローチを提案する.シミュレーションでの評価を行い、本手法の有効性について述べる.
• 片方向遅延を用いた適応的経路制御手法の実装と評価

  柏崎 礼生, 小林 悟史, 河合 修吾, 大石 憲且, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 情報ネットワーク 107 423 115 - 120 一般社団法人電子情報通信学会 2008年01月10日 [査読無し][通常論文]
   

  インターネットの広範な普及と利用の熟成により,トラフィック要求は恒常的に増加し,その内容は複雑化している.過大なトラフィックの集中により発生する輻輳が,伝送遅延の増大や,パケット損失などのネットワーク品質の低下を生じさせ,さらに品質回復のための再送により輻輳はより悪化して他の経路制御ノードに影響が伝播する.ネットワークの帯域,経路制御ノードの処理能力をより有効に利用するトラフィックエンジニアリング(TE)技術により,輻輳の発生を回避して回線品質を保つための研究・開発が盛んに行われている.しかし既存のTE手法では,時間即応性に欠ける点,トポロジの変化に対応できない点,単一障害点の問題点,そして複雑なトポロジのネットワークに適用する事が困難であるといった点が指摘されている.本論文では筆者らが提案した遅延時間を用いた適応的経路制御手法を改良し,片方向遅延を用いたアルゴリズムNREI (Network adaptive Routing for Environmental Intelligence)を提案する.IPネットワークで評価実験を行い,提案手法はトラフィック要求の増大および経路の遅延の悪化に対して適応的な負荷分散を実現できることが確認できた.
• ハイパーオブジェクトによるネットワークトラフィックの可視化

  上田 達巳, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 情報ネットワーク 107 423 121 - 124 一般社団法人電子情報通信学会 2008年01月10日 [査読無し][通常論文]
   

  近年,インターネットの利用形態は極めて多岐に渡っており,大規模なネットワーク障害を引き起こす要因も増えているため,ネットワーク全体のトラフィック傾向の変化を判りやすく可視化し,ネットワーク上で起りつつある現象を直感的に把握したいというネットワーク管理者からのニーズは高い.本稿では,ネットワークトラフィックの解析結果をもとに,ネットワーク利用状況を3次元球体状のハイパーオブジェクトを用いて可視化する新しいレンダリングアプローチについて述べ,プロトタイプの実装と動作実験の結果について議論する.
• 遅延時間情報に基づく適応的ネットワークルーティング

  柏崎 礼生, 高井 昌彰

  情報処理学会論文誌 47 12 3308 - 3318 一般社団法人情報処理学会 2006年12月15日 [査読有り][通常論文]
   

  ネットワークの利用が熟成するにつれ,恒常的なトラフィック増加が問題となっている.多大なアクセスを生むキラーコンテンツはネットワーク上に一様に分布しているわけではなく,偏りを持って分布しているために,一部の経路制御ノード群において輻輳が生じる傾向にある.既存の経路制御アルゴリズムでは決定論的な手法で経路が一意に定められるため,ネットワークの負荷集中と輻輳はよりいっそう深刻となる.本論文では,各経路制御ノードがそれぞれ採取・蓄積した遅延時間情報に基づいて確率的に次ノードを決定し,目的ノードまでの経路を創発する適応的経路制御手法REI(Routing for Environmental Intelligence)を提案する.各ノードは,到着したパケットから得られた経由ノード間の遅延時間情報に基づいて,目的ノードごとに到達可能な次ノード候補に対して動的に変化する重みの付いた経路制御表を構築する.フォワーディングにおける次ノードはこの重みに従って確率的に選択される.適応性を機能拡張したOSPFとのシミュレーション比較実験の結果,集中的なトラフィックを発生させた場合,REIはトラフィック環境の変化に適応して平均遅延時間のより小さい経路を自律生成し,さらに負荷分散を行うことで,総遅延時間の増加を抑えながら比較対象の最大3.7倍のトラフィック量を許容することが分かった.
• JXTAにおけるランデブーピアの動的選択手法に関する研究(フォトニックネットワークシステム,光ルーチング,ブロードバンドアプリケーション,一般)

  石澤 望夢, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 ネットワークシステム 106 418 45 - 48 一般社団法人電子情報通信学会 2006年12月07日 [査読無し][通常論文]
   

  パーソナルコンピュータの著しい性能向上に伴い、PeerToPeer(P2P)ネットワークの利用が急速に進んでいる。P2Pネットワークを利用したアプリケーションにおいて、ピアの発見方法には様々な手法が用いられている。JXTAによって構築されるP2Pネットワーク上では、ランデブーピアと呼ばれるピア情報を提供するピアからの情報を取得することによってピアの探索が行なわれる。しかし大抵のアプリケーションにはランデブーピアの動的な選択機能が実装されておらず、数個のランデブーピアに接続が集中している状況が見られ、特定のピアに負荷がかかっている。その一方で多様な処理能力やサービス要求を持ったピアが、一つのプロトコルの元に混在する状況が現れており、P2Pアプリケーションを取り巻く問題を複雑化している。本稿では、ネットワーク状況を考慮してランデブーピアを動的に選択することによって負荷分散を行い、P2Pネットワークのロバスト性を向上させる手法を提案する。またそれらのネットワーク状況を可視化することによって、JXTAにおけるP2Pネットワークの挙動をリアルタイムで視覚的に表現することについて述べる。
• 子どもの保護を目的としたインターネット利用監視支援システムの開発

  上田 達巳, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 コンピュータセキュリティ 2006 81 75 - 80 一般社団法人情報処理学会 2006年07月20日 [査読無し][通常論文]
   

  近年,インターネットは子ども達にとって非常に身近なものになってきており,子ども達がインターネットから情報を取得する機会が増えてきている.インターネットでは有益な情報を得ることができる反面,意図せずに有害な情報に接触してしまう危険性がある.この危険を回避するために,子どものインターネット利用状況を監視しなければならないが,一方で子ども達のプライバシーにも配慮する必要がある.本稿ではインターネットに接続している子どものPC上で全ての処理を行う,インターネット利用監視支援システムについて述べる.イーサネットのパケットキャプチャによってインターネットアクセスの監視を常に行い,Webページなどから取得された単語を抽出し,異なるカテゴリーごとの辞書と比較することにより,アクセス傾向を解析した結果を,保護者に対して電子メールで定期的に報告する.本稿ではシステムのWindowsプラットフォーム上での実装と,パケットキャプチャ及びアクセス傾向分析による負荷の評価について述べる.
• 遅延時間情報を利用した自律的な負荷分散を実現する経路制御手法

  柏崎 礼生, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 ネットワークシステム 106 167 101 - 104 一般社団法人電子情報通信学会 2006年07月12日 [査読無し][通常論文]
   

  ネットワークの利用が熟成するにつれ,恒常的なトラフィック増加が問題となっている.既存の経路制御アルゴリズムでは決定論的な手法で経路が一意に定められるため,ネットワークの負荷集中と輻輳はより一層深刻となる.本稿では,遅延時間情報に基づく適応的経路制御手法iREIを提案する.適応性を機能拡張したOSPFとのシミュレーション比較実験の結果,集中的なトラフィックを発生させた場合,iREIはトラフィック環境の変化に適応して平均遅延時間のより小さい経路を自律生成し,さらに負荷分散を行い、スケールフリーネットワークにおける一様トラフィックの増加実験で1.8倍のトラフィック量を許容することがわかった.
• テンプレートを用いた3Dキャラクターのデフォルメーションモデリング

  相馬 大作, 高井 昌彰, 高井 那美

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2006 76 37 - 41 一般社団法人情報処理学会 2006年07月11日 [査読無し][通常論文]
   

  近年,映画やゲーム,携帯コンテンツ等の分野で,人に代表される3Dキャラクターモデルの需要が大きくなっている.この3Dキャラクターに受ける印象は,利用されるジャンルやシーン,ユーザの好みで異なる.例えば,リアリティを追求した作品のキャラクターとアニメ調の作品のキャラクターでは受ける印象が大きく異なる.このことから,同一キャラクターでも異なる形状,つまり印象の異なる物の需要が存在すると考えられる.しかし,今日の3Dキャラクターモデルの作成は同一キャラクターであってもほぼゼロからモデリングされている.これは,非効率で生産性が低いばかりでなく,多様なユーザの要望に応えることが困難である.本稿では,既存の3Dキャラクターモデルを印象の異なる形状に容易に変形するデフォルメーションモデリングシステムについて述べる.
• キャンパスネットワークにおける低コスト迷惑メール対策とその効果について

  相馬 崇宏, 永井 謙芝, 大島 雅明, 小宮 由里子, 南 弘征, 高井 昌彰, 水田 正弘

  情報処理学会研究報告 分散システム/インターネット運用技術 2006 42 1 - 6 一般社団法人情報処理学会 2006年05月11日 [査読無し][通常論文]
   

  昨今,特に日本語による性的表現を含む迷惑メールが急増し,本学の電子メール流量の相当数を占めるに至っている.また,ウイルスや不正侵入後の不当操作による迷惑メールの発出も度々発生することがある.本報告では,コストをできるだけかけないことを念頭に,これらの問題に対して採った対策ならびに実践例について述べる.具体的には,ウイルス感染メールの流布防止とコスト面の問題から,外部とのメール送受信に際して強制的にSMTPコネクションの中継を行うサーバ上で,過去の迷惑メールの特徴をふまえ,正規表現によるヒューリスティクスフィルタを導入することで,誤検出のない迷惑メールフィルタリングを試みる.その効果についての集計結果を示し,考察と今後の課題を述べる.
• 実書籍に対する仮想情報付加による学習支援の提案

  相樂 恭宏, 高井 那美, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 コンピュータと教育 2005 123 85 - 89 一般社団法人情報処理学会 2005年12月10日 [査読無し][通常論文]
   

  本稿では, 教科書などの実書籍に対して仮想的な情報の付加を複合現実感技術を用いて実現し, 新しい形の学習支援システムを提案する.本システムでは, ビデオカメラの付いたヘッドマウントディスプレイを装着したユーザを想定し, ユーザのビデオカメラから取り込んだ書籍を含む映像を用いて, 画像処理を行なうことで複合現実画像を生成する.撮影映像内の書籍には, 回転, スケーリング, あおり変換を統合した平面射影変換が加わる.そのため, 書籍特有の情報を用いることで同変換画像に対して画像認識・情報付加を簡単な計算により解決し, 学習支援機能の実時間性を確保する.現在の開発中のプロトタイプシステムの状況について述べ, 本システムの可能性を検討する.
• セルアニメーションを用いたキャラクター頭部3Dモデル生成支援

  吉田 武史, 高井 那美, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2005 116 1 - 5 一般社団法人情報処理学会 2005年11月18日 [査読無し][通常論文]
   

  視点の異なるセルアニメーションの複数画像からイメージベーストモデリング技術を用いて, キャラクターの頭部3Dモデル再構築を行うモデリング支援システムについて述べる.セルアニメーションの特性から, 表面の勾配検出や対応点の識別が難しいため, まず輪郭情報のみを用いるシルエット法をベースとし, 輪郭から抽出されたボクセルデータに対して, あらかじめ用意した頭部ポリゴンメッシュモデルを対話的に半自動でフィッティングさせるアプローチを取る.プロトタイプの実装状況について述べ, 本手法の問題点を検討する。
• 遅延時間情報に基づく適応的経路制御の収束性能評価

  柏崎 礼生, 高井 昌彰

  情報科学技術レターズ 4 0 99 - 102 FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)推進委員会 2005年08月 [査読有り][通常論文]
  
• 子供のWebアクセスにおける保護者監視支援システム

  上田 達巳, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 コンピュータセキュリティ 2005 70 119 - 124 一般社団法人情報処理学会 2005年07月21日 [査読無し][通常論文]
   

  近年, インターネットの利用は極めて一般的なものとなってきており, 子どもたちもまたインターネットから様々な情報を取得する機会が増えてきている.インターネットでは有益な情報を得ることができる反面, リンクを辿っていく事での意図しない有害な情報への接触, 操作ミスによる個人情報の誤発信, 掲示板などで名誉毀損的な発言をしてしまい収拾がつかなくなるといった問題に遭遇してしまう危険性がある.本稿では有害なWebコンテンツから子供たちを保護し, 子供への理解を深めることを支援する保護者監視支援システムについて述べる.また, Windowsでの実装と動作実験について述べる.
• 子供のWebアクセスにおける保護者監視支援システム

  上田 達巳, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 情報セキュリティ 105 193 119 - 124 一般社団法人電子情報通信学会 2005年07月14日 [査読無し][通常論文]
   

  近年, インターネットの利用は極めて一般的なものとなってきており, 子どもたちもまたインターネットから様々な情報を取得する機会が増えてきている.インターネットでは有益な情報を得ることができる反面, リンクを辿っていく事での意図しない有害な情報への接触, 操作ミスによる個人情報の誤発信, 掲示板などで名誉毀損的な発言をしてしまい収拾がつかなくなるといった問題に遭遇してしまう危険性がある.本稿では有害なWebコンテンツから子供たちを保護し, 子供への理解を深めることを支援する保護者監視支援システムについて述べる.また, Windowsでの実装と動作実験について述べる.
• 柔軟なトラフィックエンジニアリングを実現する自律分散経路制御手法REI

  柏崎 礼生, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 情報ネットワーク 105 178 115 - 120 一般社団法人電子情報通信学会 2005年07月07日 [査読無し][通常論文]
   

  ネットワークの利用が熟成するにつれ, 恒常的なトラフィック増加が問題となっている.多大なアクセスを生むキラーコンテンツはネットワーク上に遍在している訳ではなく, むしろ偏在しているために, 一部の経路制御ノード群において輻輳が生じる傾向にある.既存の経路制御アルゴリズムでは決定論的な手法で経路が一意に定められるため, ネットワークの負荷集中と輻輳はより一層深刻となる.本論文では, 各経路制御ノードがそれぞれ採取・蓄積した遅延時間情報に基づいて確率的に次ノードを決定し, 目的ノードまでの経路を創発する適応的経路制御手法REI(Routing for Environmental Intelligence)を提案する.各ノードは, 到着したパケットから得られた経由ノード間の遅延時間情報に基づいて, 目的ノードごとに到達可能な次ノード候補に対して動的に変化する重みの付いた経路制御表を構築する.フォワーディングにおける次ノードはこの重みに従って確率的に選択される.適応性を機能拡張したOSPFとのシミュレーション比較実験の結果, REIはトラフィック環境の変化に適応して平均遅延時間のより小さい経路を自律生成する能力に優れ, またネットワーク全体の負荷分散においても有効であることがわかった.
• A Virtual Conference Room by Using Vizserver

  Takahiro Sagara, Daisaku Souma, Nami K.Takai, Yoshiaki Takai

  Proc. of International Conference on Internet and Multimedia Systems and Applications 13 - 17 2005年02月 [査読有り][通常論文]
  
• REI: An Autonomous Distributed Routing Algorithm

  Hiroki Kashiwazaki, Yoshiaki Takai

  Proc. of International Conference on Parallel and Distributed Computing and Systems 76 - 81 2004年11月 [査読有り][通常論文]
  
• Vizserverを用いた仮想会議室システムの実現

  相樂 恭宏, 相馬 大作, 高井 那美, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2004 86 75 - 80 一般社団法人情報処理学会 2004年08月18日 [査読無し][通常論文]
   

  本論文ではクライアントマシンの性能に依らず大規模なビジュアライゼーションを可能にするビジュアルグリッドの利用支援を目的とした3次元の仮想的な会議室を構築し,ビジュアルグリッドの新しい利用形態の一つとして提案する.現在提供されているビジュアルグリッドのミドルウェアはコラボレーションによる問題解決の為のシステム透過的な利用手段を提供していない.本研究で構築するシステムは,ユーザが透過的にビジュアルグリッドを利用して大規模な可視化データを用いた問題解決ができるようにユーザを支援する.構築したシステムを用いて実際に問題解決を行い,その性能を測ることにより評価実験とする.
• ヴィジュアルグリッドのための仮想会議システム

  相樂 恭宏, 高井 那美, 高井 昌彰

  情報科学技術レターズ 3 0 213 - 214 FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)推進委員会 2004年08月 [査読有り][通常論文]
  
• 遅延時間ベース自律分散ルーティングREIの適応性評価

  柏崎 礼生, 高井 昌彰

  情報科学技術レターズ 3 0 89 - 90 FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)推進委員会 2004年08月 [査読有り][通常論文]
  
• An MPICH-G Network on SuperSINET and its Performance

  佐藤 周行, 南里 豪志, 長尾 光悦, 高井 昌彰, 平野 彰雄

  情報処理学会研究報告 計算機アーキテクチャ 2004 20 43 - 48 一般社団法人情報処理学会 2004年03月01日 [査読無し][通常論文]
   

  SuperSINET上のGrid環境でMPICH-Gのネットワークを構築した。MPI環境の提供はMPIユーザの計算Gridへの移行に対するバリアを低くすることができる。また. MPIは並列計算機環境と分散環境を同時に記述できる計算モデルを構築するための単純化にも有用である。本稿ではSuperSINETのGrid環境でのMPICH-Gネットワークの構築とその性能評価,さらにそれをもとにしたLongFat Network向けの性能改善について報告する。筆者らの研究環境の現状では処理オーバーヘッドは満足できること,バンド幅に関してはwindow size の拡張の効果が大きく,メッセージ長の大きなところでは満足できる結果を示すことがわかった。
• 組立ての容易さと曲げ変形を考慮した3Dポリゴンモデルの展開図生成

  和田 弘重, 高井 那美, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2003 117 45 - 50 一般社団法人情報処理学会 2003年11月25日 [査読無し][通常論文]
   

  本研究では,計算機で作成される仮想的な3次元ポリゴンモデルを,実際に手で触ることが出来るように実体化することを考える.すなわち,対象となるポリゴンモデルを平面に展開して得られる展開図を設計図とし,これをペーパークラフトの要領で組み立てることで対象を実体化する.この際,展開図の組み立てはユーザがハサミや糊を利用して行うため,組み立ての難易度は展開図の形状に左右される.そこで本論文では,ユーザによる組み立ての容易さを考慮した展開図を自動生成することを目的とする.また紙の曲げ変形特性にも着目し,曲げ変形による滑らかな曲面を含む展開図生成方法を示し,実際のポリゴンモデルへの適用例を示す.
• A behavioral-level HDL description of SFQ logic circuits for quantitative performance analysis of large-scale SFQ digital systems

  F Matsuzaki, N Yoshikawa, M Tanaka, A Fujimaki, Y Takai

  PHYSICA C-SUPERCONDUCTIVITY AND ITS APPLICATIONS 392 2 1495 - 1500 2003年10月 [査読有り][通常論文]
   

  Recently many single flux quantum (SFQ) logic circuits containing several thousands of Josephson junctions have been designed successfully by using digital domain simulation based on the hard ware description language (HDL). In the present HDL-based design of SFQ circuits, a structure-level HDL description has been used, where circuits are made up of basic gate cells. However, in order to analyze large-scale SFQ digital systems, such as a microprocessor, more higher-level circuit abstraction is necessary to reduce the circuit simulation time. In this paper we have investigated the way to describe functionality of the large-scale SFQ digital circuits by a behavior-level HDL description. In this method, the functionality and the timing of the circuit block is defined directly by describing their behavior by the HDL. Using this method, we can dramatically reduce the simulation time of large-scale SFQ digital circuits. (C) 2003 Elsevier B.V. All rights reserved.
• ダイナミックミニチュアモデルによるセキュリティ監視システム

  川崎 直之, 高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 パターン認識・メディア理解 102 555 25 - 30 一般社団法人電子情報通信学会 2003年01月10日 [査読無し][通常論文]
   

  本研究では,多地点同時ビデオ監視システムの新しいアプローチとして,ダイナミックミニチュアモデルを提案する.また,これに基づいて小規模なビデオ監視システムを実際に構築する.この提案モデルでは,実世界における監視対象施設のジオメトリを既知のものとして,あらかじめシステムに組み込むとともに,施設内を移動する人間のリアルタイム3次元再構築をボクセル空間で行い,これらを併せてインタラクティブに提示する.また,再構築の過程で得られる,施設内の人間の身長や移動軌跡などの重要な情報を重畳表示してセキュリティ監視の質を向上させる.これにより監視区域における全体状況の素早く的確な把握が可能となる.
• Video Monitoring System for Security Surveillance based on Augmented Reality

  Naoyuki Kawasaki, Yoshiaki Takai

  Proc. of Int. Conf. on Artificial Reality and Telexistence 180 - 181 2002年12月 [査読有り][通常論文]
  
• Adaptive Network Routing by Using the Multiagents

  Hiroki Kashiwazaki, Yoshiaki Takai

  Proc. of Int. Conf. on Networks, Parallel and Distributed Processing, and Applications 149 - 153 2002年10月 [査読有り][通常論文]
  
• Development of Web-Based Training System and Courseware for Advanced Computer Graphics Courses Enhanced by Interactive JAVA Applets

  Tomoyuki Nishita, Kunio Kondo, Yoshio Ohno, Yoshiaki Takai, Kenjiro T.Miura, Yoshinori Dobashi, Tokiichiro Takahashi

  Proc. of the 10th Int. Conf. on Geometry and Graphics 2 123 - 128 2002年08月 [査読有り][通常論文]
  
• Multiagents-Based Adaptive Network Routing Algorithm

  Hiroki Kashiwazaki, Yoshiaki Takai

  Proc. of the 6th World Multiconference on Systemics, Cybernetics and Informatics IV 353 - 356 2002年07月 [査読有り][通常論文]
  
• High-end server based on complexity-reduced architecture for superconductor technology

  A Fujimaki, Y Takai, N Yoshikawa

  IEICE TRANSACTIONS ON ELECTRONICS E85C 3 612 - 616 2002年03月 [査読有り][通常論文]
   

  We present a design framework of a high-end server based on Single-Flux-Quantum (SFQ) circuit technologies. The server proposed here has multiple microprocessors and memories, which are mounted on a single board or package and are connected each other by SFQ interconnection switches. The extremely large bandwidth up to 100 Gbps/channel in the interconnection will be realized because of high throughput nature of the SFQ circuits. SFQ memories or Joseph-son-CMOS hybrid memories are employed as the shared memory of the multiprocessor. The SFQ microprocessors are constructed based on the complexity-reduced (CORE) architecture, in which complexity of the system is eased in exchange for using a high clock rate of the SFQ circuits. The processor is so-called Java-processor that directly executes the Java Byte Codes. Assuming a proper advancement of the Nb/AIO/Nb integrated circuit process technology, we have estimated that the power consumption of the server system including a cryocooler is reduced by a factor of twenty as compared to the future CMOS system with the same processor performance, while the SFQ system has 100 times of magnitude larger memory-processor bandwidth.
• Complexity-Reduced Multi-Processor System Based on Single-Flux-Quantum Circuits

  Akira Fujimaki, Nobuyuki Yoshikawa, Yoshiaki Takai

  Proc. of the 5th European Conf. on Applied Superconductivity N1.1-05  2001年08月 [査読有り][通常論文]
  
• 移動プロクシエージェントの共有を考慮した適応的経路選択

  冨川 裕樹, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 マルチメディア通信と分散処理 2001 59 125 - 130 一般社団法人情報処理学会 2001年06月07日 [査読無し][通常論文]
   

  我々は, 文字情報中心のサーバ・クライアント型広域コミュニケーションサービスを対象とするプロクシ網モデルにおいて, アプリケーション層での経路選択を移動エージェントで実現する移動プロクシエージェントを提案している. 移動エージェントを用いたシステムにおいては, 多数のエージェントが1つのノードに集中した場合, エージェント処理のコストによりノードの負荷が高くなると考えられる. そこで本研究では, エージェントの過度の集中によるノードの処理速度の低下を解消することを目的として, 多数の経路間での移動ブロクシエージェントの共有利用を許す適応的経路選択アルゴリズムを構築する. シミュレーション実験により, 移動プロクシエージェントの共有利用の効果を確認する.
• High-End Server Based on Superconductor Technology

  Akira Fujimaki, Yoshiaki Takai, Nobuyuki Yoshikawa

  Proc. of the 8th Int. Superconductive Electronics Conf. P1-A10  2001年06月 [査読有り][通常論文]
  
• 移動プロクシエージェントにtoるアクセス経路選択

  冨川 裕樹, 高井 昌彰

  電子情報通信学会論文誌. D-I 84 2 183 - 190 一般社団法人電子情報通信学会 2001年02月 [査読有り][通常論文]
   

  本論文ではプロクシの独立性に着目し, サーバ・クライアント型の広域コミュニケーションを対象としたアプリケーション層での経路選択について考える. 多数のプロクシが広域ネットワーク上に存在する環境下では, 経由するプロクシを選ぶことにより, サービス提供者の意思をある程度反映した経路選択が可能と考えられる.しかし固定プロクシを利用する場合, サーバ側の機能だけでは経路選択に必要な情報を獲得することは困難であり, 固定プロクシへの機能追加が避けられない.また, クライアント数の増大に伴うサーバの負荷集中も予想される.そこで本論文では, クライアントごとに動的に生成され, 自律的な判断によって低遅延の経路を発見し, 移動した先で専用のプロクシとして機能する移動プロクシェージェントを提案する.これは使い捨てのパーソナルなプロクシにほかならない.広域ネットワークのシミュレーション実験により, サーバによる集中管理方式と比較したところ, 現実的な移動エージェントサイズにおいて, ネットワーク環境の動的な変化への追従性に優れ, 多数のクライアントが参加する低遅延の広域コミュニケーションに有効であることがわかった.
• Application layer access path selection by using mobile proxy agents

  Y Tomikawa, Y Takai

  ELECTRONICS AND COMMUNICATIONS IN JAPAN PART II-ELECTRONICS 84 12 46 - 53 2001年 [査読有り][通常論文]
   

  This paper deals with access path selection algorithms at an application layer. We focus on the independent property of proxies. If there is a possibility of choosing a proxy between a server and a client, better communication delay would be achieved by using an appropriate proxy. We propose a mobile proxy agent, which measures the communication delay, moves into an adequate host, and then becomes a proxy used exclusively for a client. The mobile proxy agent acts as a disposable personal proxy. Simulations of a wide-area network show that the mobile proxy agents are well adaptable to the environmental changes of the network. (C) 2001 Scripta Technica.
• 仮想粘土モデルの着色とその応用

  小松 竜太, 槙 康仁, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2000 115 13 - 17 一般社団法人情報処理学会 2000年12月08日 [査読無し][通常論文]
   

  現在3次元自由形状モデリングに関する様々な研究が行われている。モデリング作業の負担を軽減させるためには、直観的な形状変形と実時間での対話的操作を両立させることが必要である。我々は3次元ボクセル空間にセル構造オートマトンを適用することで、粘土細工型の自由形状モデリングを実現する研究を行ってきた。従来の仮想粘土モデルでは質量の概念しか存在せず、粘土表面はグレースケールでレンダリングされていたため、表現力に限界があった。本論文では、仮想粘土の着色とその応用を検討し、より多用な物体を表現することを試みる。各ボクセルでの色を決定するカラー値を定義し、形状変形に伴う色の更新モデルを構築する。合わせて、混色・非混色の特徴を利用した応用について述べる。
• 厚さを持った折り紙シミュレーションとその評価

  横山 卓弘, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 2000 115 19 - 24 一般社団法人情報処理学会 2000年12月08日 [査読無し][通常論文]
   

  折り紙のような一枚の紙を自由に折りたたむシミュレーションでは、紙の厚さは非常に重要な要素の一つである。異なった厚さの紙を折り曲げた結果はそれぞれ特徴ある3次元形状となる事は明白である。しかし、折り紙シミュレーションにおいて、有限要素法などによる仮想折り紙モデルは計算量が多く、複雑な形状とインタラクティブ性の両立を求められる場合は適さない。一方、物理計算を行わない場合には、インタラクティブ性は確立されるが現実の折り紙のための補助システムとしての信憑性に欠けるという問題があった。本論文ではポリゴンベースの折り紙モデリングを、ポリゴン表面の圧力によって変化する仮想の厚さによって実現することを考える。モデルと現実の折り紙との比較実験を行い、モデルの振る舞いを検証する。
• 確率的セルラオートマトンによる粒子クラスタの形状変形モデル

  高井 昌彰, 斎藤 敏樹, 冨川 裕樹, 高井 那美

  電子情報通信学会論文誌. A 83 12 1565 - 1568 一般社団法人電子情報通信学会 2000年12月 [査読有り][通常論文]
   

  平面上にすき間なく配置された多数の剛体球からなる粒子クラスタの形状変形を, 確率的状態遷移を含む4状態セルラオートマトンでモデル化する.物理実験との比較により, 本モデルが実際が形状変形と似た振舞いを示すことがわかった.
• DGP: Dynamic Grouping of Particles for Parallel Molecular Dynamics Simulations

  Yoshiaki Takai, Hironori Emaru, Tsuyoshi Yamamoto

  Systems and Computers in Japan 31 9 10 - 17 2000年09月 [査読有り][通常論文]
  
• 局所的しきい値操作による仮想粘土の微細形状加工

  高井 昌彰, 斎藤 敏樹, 高井 那美

  電子情報通信学会論文誌. D-II 83 6 1556 - 1558 一般社団法人電子情報通信学会 2000年06月 [査読有り][通常論文]
   

  セル構造オートマトンを応用した3次元自由形状モデリングとして, 可塑性を有する粘土状物体の振舞いを模倣する仮想粘土モデルが提案されている.本論文では, 仮想粘土モデルにおける局所的なしきい値操作による微細形状加工の一手法について述べる.
• セル構造オートマトンによる微小剛体の集合体形状モデル

  斎藤 敏樹, 冨川 裕樹, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 99 105 31 - 36 一般社団法人情報処理学会 1999年12月10日 [査読無し][通常論文]
   

  従来の3次元自由形状モデリング手法では、直感的な形状操作と実時間での対話的操作の両者を実現するものはみられなかった。そこで我々は両者を同時に実現することを目的とし、セル構造オートマトンを適用した仮想粘土モデルを構築した。仮想粘土モデルでは体積保存を考慮しておらず、体積保存が必要とされる用途には適用できなかった。また、直交格子状のセル空間を用いていたため隣接セル間の距離が均一ではなく、形状変形に方向依存性があった。そこで本論文では、体積保存を考慮した形状変形を実現するためにバイナリ型セル値を用い、隣接セル間の方向依存性を解消するために正六角形セルを導入したモデルを構築する。合わせて、格子状セル空間で用いられていたマーゴラス近傍を、正六角形セルの場合に適合するように変更を加えた近傍形を提案する。
• 電子メールコミュニティにおける意思決定問題へのアクティブメッセージ適用の試み

  高橋 秀太, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 マルチメディア通信と分散処理 99 94 1 - 6 一般社団法人情報処理学会 1999年11月18日 [査読無し][通常論文]
   

  時間的・空間的な距離を隔てたユーザ間のコミュニケーション手段として電子メールが急速に普及している。またこれに伴い、特定の関係者内のみで電子メールを継続的に交換し合う、固有のコミュニティ(メーリングリスト等)がネットワーク上に数多く形成されるようになった。本論文では、このような電子メールコミュニティにおける期限付きのグループ意思決定問題を支援する手法として、アクティブメッセージを応用した意思決定プロセスモデルを提案する。さらに提案プロセスの有効性を検証するため、アクティブメッセージ交換シスデムを用いた簡単な評価実験を行い、その結果についても考察する。
• 動的Steiner木生成問題のための分散アルゴリズム

  塚田 慎, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 マルチメディア通信と分散処理 99 94 55 - 60 一般社団法人情報処理学会 1999年11月18日 [査読無し][通常論文]
   

  マルチキャストサービスの発展により、異なるマルチキャストパスが同一ネットワーク上に共存する状況も珍しくなくなっている。異なるマルチキャストパスの各々のアプリケーションにとって、通信のオーバーヘッドを最小にする経路を設定することは重要である。この問題は最小Steiner木生成問題を分散環境で複数同時生成することに相当する。本論文では、共通の制約で複数の最小Steiner木の近似解を同時生成する分散アルゴリズムについて論じる。また、マルチキャストメンバーノードが動的に変更しうる動的Steiner木生成問題に関する分散アルゴリズムについても論じる。
• 能動的ボクセル空間における仮想粘土モデリング : モデルの基本理念

  荒田 秀樹, 高井 昌彰, 高井 那美, 山本 強

  電子情報通信学会論文誌. D-II 82 11 2008 - 2016 一般社団法人電子情報通信学会 1999年11月 [査読有り][通常論文]
   

  コンピュータグラフィックスにおいて,3次元自由形状モデリングは難しい問題の一つである.制御点を用いた数理的な自由曲面によるモデリングでは,ユーザの物理的直観に基づく形状操作が困難である.また,厳密な物理法則を踏まえたモデリング手法では,物体の形状変化を扱うために膨大な計算が必要であり,対話的な応用には不向きである.本論文では,並列計算モデルの一つであるセル構造オートマトンに着目し,可塑性を有する粘土状物体を想定した対話型の自由形状モデリングへの応用を試みる.セル構造オートマトンは連続的な物理系の抽象化モデルであるため,少ない計算量で物理的直感と違わない形状変形を扱うことができる.モデリングの空間としては,3次元離散ボクセル空間を考える.各ボクセルに有限オートマトンを埋め込み,近傍内におけるそれらの相互作用を通して能動的ボクセル空間を構築し,その中で粘土細工的な形状操作による自由形状モデリングを実現する.本手法による形状操作の実験例を通じて,自由形状モデリングの新しい可能性を示す.
• 北海道大学における情報基幹システムの取り組み

  高井 昌彰

  電子情報通信学会技術研究報告 オフィスシステム 99 223 47 - 50 一般社団法人電子情報通信学会 1999年07月22日 [査読無し][通常論文]
   

  コンピュータネットワークは、ただ速く繋ればよいという時代から、何をどのように伝えるか、コンテンツに一歩踏み込んだ付加価値を伴うネットワークへと変貌を遂げている。すなわち、コンピュータネットワークはインフラから、価値の創造と流通の中核すなわち情報基幹(Information Core)へと様変わりしている。本稿では、北海道大学におけるキャンパスネットワークの変遷と統合メディアサービス基盤システムについて述べ、キャンパス情報基幹への取り組みを紹介する。
• New logic circuits based on SFQ signals

  F Furuta, Y Suzuki, E Oya, S Matsumoto, H Akaike, A Fujimaki, H Hayakawa, Y Takai

  IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY 9 2 3553 - 3556 1999年06月 [査読有り][通常論文]
   

  We propose new logic circuits based on Single Flux Quantum logic with Resettable Latch (SFQ-RL). This new logic enables us to initialize the whole circuit and realize an inverter easily. This initialization function is needed for general state machines, in addition, suppress the failed operation caused by a trapped flux in storage loops. SFQ-RL logic consists of three primitives of gates, "Latch (L)-gate", "Copy(C)-gate" and "Or (O)-gate". L-gate is a kind of flip-flop gate. The difference from a conventional RSFQ latch, "RS-FF" is that L-gate can be reset without emitting an output pulse using "Initialize" pulse. Our numerical simulation shows that the bias margin of L-gate is +/-48%. C-gate and O-gate correspond to "Splitter" and "Confluence Buffer" in RSFQ logic, respectively. Every logic function can be realized by only the three primitives. We confirmed the operations, "AND" and "OR" with reasonable margins and speeds by the numerical calculation. We have experimentally demonstrated the logic function such as OR based on SFQ-RL logic. We confirmed the normal operation of the gate with the bias margin of +/-25.9%.
• 動的粒子集団分割による分子動力学法の並列処理

  高井昌彰, 江丸裕教, 山本強

  電子情報通信学会論文誌D-I J82-D-I 6 711 - 717 一般社団法人電子情報通信学会 1999年06月 [査読有り][通常論文]
   

  分子動力学法は相互作用力が定義された多粒子系において, 運動方程式に従って全粒子の運動を追跡し, 系のマクロな物性を求める分子シミュレーションの一手法であり, 先端科学技術計算の分野において, 近年その重要性がますます増加している. 本論文では粒子間の相互作用が短距離に限定される短距離分子動力学法に着目し, これを効率良く並列処理可能な動的粒子集団分割法(Dynamic Grouping of Particles, DGP)を提案する. 本手法の特徴は, 相互に登録距離内にある粒子群を動的にグループ化することで, 粒子分布の空間的局所性を並列処理の単位タスクに反映させることにある. これにより, 登録ステップの間それぞれのタスク内で閉じた計算が可能であり, プロセッサエレメント(PE)間の通信は発生しない. 本手法を分散メモリ型の並列計算機上に実装し, 従来最もよく用いられる並列化手法であるセル分割法との低温低密度条件の単原子分子による比較実験を行うことにより, 2倍の高速化が示された.
• Free-form shape modeling by 3D cellular automata

  H Arata, Y Takai, NK Takai, T Yamamoto

  SHAPE MODELING INTERNATIONAL '99 - INTERNATIONAL CONFERENCE ON SHAPE MODELING AND APPLICATIONS, PROCEEDINGS 242 - 247 1999年 [査読有り][通常論文]
   

  Modeling free-form shapes in a 3D space is one of the difficult problems in computer graphics. In a parametric patch, intuitive control of free-form shapes is not easy Modeling methods based on strict physical laws need considerable computation time to deform objects, which are not suitable for interactive applications. In this paper we focus on a cellular automaton md try to apply it to interactive free-form modeling within a 3D voxel space. Each voxel is allocated a finite state automated which repeats state transitions according to the conditions of its neighbor, voxels. Virtual clay objects defined in such an active voxel space are easily deformed under the constraints of physical conservation laws.
• 実時間に変化するボリュームデータの当り判定アルゴリズム

  平井 哲, 高井 昌彰, 山本 強

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 98 94 1 - 6 一般社団法人情報処理学会 1998年10月15日 [査読無し][通常論文]
   

  ボリュームデータは物体の表面と中身の両方を表現できるモデリング手法であり、様々な分野で応用されている。これに関連して、最近はボリュームデータ同士の当り判定の研究が行われている。しかしながら、これらの研究は実時間に変化しないボリュームデータ同士の当り判定を対象としている。今後、特に手術シミュレーション、リアルタイムゲームなどの分野では実時間に変化するボリュームデータの当り判定を行うことが重要になると予想される。そこで、本研究ではこのようなニーズに応えることを目標として、実時間に変化するボリュームデータの当り判定をできるだけ高速に行うことを目的とした第一段階の研究を行ったので、ここで報告する。
• 水面下の光の模様の高速レンダリング手法

  徳山 哲朗, 山本 強, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 98 94 13 - 18 一般社団法人情報処理学会 1998年10月15日 [査読無し][通常論文]
   

  本研究が最終的に目指している事は、破砕を伴う水の挙動をモデル化し、その様子を3次元CGによってリアルタイムにレンダリングを行う事である。この目的を達成する事により、仮想現実空間内での水流の挙動や、波の破砕を含むCG作成システム、エンターテイメントソフトでの利用を狙っている。また、これらのシステムを実行する環境としては、広く普及しているプラットホームを利用したいと考えている。そのため、本研究では並列機などの特殊で高価な機器の利用を前提とするのではなく、一般に普及しているPC上でこれらのシステムを動作させようとしている。そのような事から、水の挙動やレンダリングに関して厳密な物理シミュレーションを行うのではなく、前述した適用分野に用いた場合に視覚的に満足できるものを作成する事を目指している。本論文では、利用している水流の2次元の場合のモデリング手法について簡単に説明を行った後、3次元化を行った場合に必要になるレンダリング技法を解説する。具体的には、ハイトフィールド(Height Field)モデル上の水によって発生する屈折現象を、テクスチャマッピングを利用したポリゴンレンダリングによって行う手法を提案する。
• 仮想粘土による3次元自由形状モデリング

  荒田 秀樹, 高井 昌彰, 高井 那美, 山本 強

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 98 94 19 - 24 一般社団法人情報処理学会 1998年10月15日 [査読無し][通常論文]
   

  コンピュータグラフィックスにおいて、3次元自由形状モデリングは難しい問題の1つである。制御点による手法では直感的な形状操作が困難である。また、物理法則に基づく手法では膨大な計算量を必要とし、対話型の自由形状モデリングには不向きである。本論文では並列計算モデルの1つであるセル構造オートマトンに着目し、これを3次元ボクセル空間における対話的な自由形状モデリングに応用する。可塑性を有する粘土状物体を想定し、各ボクセルに有限オートマトンを埋め込んだ能動的ボクセル空間の中で粘土細工的な形状操作による自由形状モデリングを実現する。仮想粘土細工システムのプロトタイプを構築し形状操作の実験例を通じて、自由形状モデリングの新しい可能性を示す。
• アプリケーション層での動的なWWWアクセス経路選択 : 移動エージェント支援によるモデルの提案

  冨川 裕樹, 高井 昌彰, 山本 強

  情報処理学会研究報告 分散システム運用技術 98 88 1 - 5 一般社団法人情報処理学会 1998年09月25日 [査読無し][通常論文]
   

  WWWで公開されているコンテンツは膨大であり、同じCache Proxyを使用するユーザ間でアクセスの重ならない、キャッシュの効果の少ないコンテンツも多いと考えられる。このようなコンテンツへのアクセスにおいては、Cache Proxyを介したアクセスは不適切である。ここでユーザ個人の効率的なアクセスという視点に立って考えると、できるだけ通信時の遅延時間の小さい経路を使用してコンテンツが読み出せることが重要である。本研究では、ネットワーク上に複数存在するProxy Serverを移動エージェント支援により選択可能とするモデルを提案し、ある程度のアクセス経路選択の自由をユーザ個人に与え、ユーザにとって効率的なアクセスを実現することを目指す。
• A Migration Scheme of the Genetic Adaptive Routing Algorithm

  Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato

  Proc. of IEEE Int. Conf. on Systems, Man and Cybernetics, 2774 - 2779 1998年07月 [査読有り][通常論文]
  
• セル構造オートマトンに基づく宣言的図形描写モデル

  荒田 秀樹, 高井 昌彰, 高井 那美, 山本 強

  電子情報通信学会論文誌. D-II 81 6 1278 - 1284 一般社団法人電子情報通信学会 1998年06月 [査読有り][通常論文]
   

  ピクセル空間上に幾何図形を描画する場合, 属性情報を管理する上位システムの集中制御のもとで描写処理がなされていくことが一般的である.この際, ピクセル空間は受動的なメモリ機構と考えられる.これに対し, 本論文ではピクセル空間を能動的な処理要素の集合とみなし, その中に本質的な描画機能を埋め込み, それぞれのピクセルの自律的な動作により幾何図形を生成する並列描写モデルを提案する.この図形描画モデルを2次元セル構造オートマトンを用いて構築し, 幾何学的制約による宣言的図形描画を実現する.与えられた制約グラフは2-forest伝搬アルゴリズムを応用することで局所写像(状態遷移規則)のシーケンスに翻訳される.プロトタイプシステムを作成することで本モデルの実現可能性を検証する.
• Gur Gameの点整列問題への応用

  荒田 秀樹, 高井 昌彰, 山本 強

  電子情報通信学会論文誌. A 81 5 893 - 894 一般社団法人電子情報通信学会 1998年05月 [査読有り][通常論文]
   

  Gur Gameは相互通信を伴わないエージェント群による最適化問題のパラダイムである.本論文ではGur Gameを点整列問題に応用することを試みる.シミュレーションによりGur Gameのパターン形成応用の可能性と問題点を探る.
• 遺伝的アルゴリズムによる負荷分散機構を有する適応型ルーティング

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会論文誌 39 2 219 - 227 一般社団法人情報処理学会 1998年02月 [査読有り][通常論文]
   

  本論文では, 遺伝的アルゴリズムにより代替経路のリストを生成するとともに, それらの間で通信パケットを確率的に分配することで負荷の分散をはかる適応型ルーティングアルゴリズムを提案する. RIPやSPFなど従来用いられてきたルーティングアルゴリズムではルーティングテーブルやリンク状態をネットワーク全体にブロードキャストするため, ネットワークが大規模化した場合に多くの通信コストを要し, ネットワーク全体の性能を低下させる. また, 複数の良い代替経路がある場合でも1つの最短経路を集中して使用してしまう. 本論文で提案するルーティングアルゴリズムは, 実際に多数のパケットが使用している経路に関してのみ代替経路の生成およびその通信遅延時間の評価を行うため, ルーティングの情報交換に必要な通信コストを大きく削減することが可能となる. また, 本アルゴリズムでは代替経路間でパケットを確率的に分配することで負荷の分散をはかる. 離散事象シミュレーションに基づくネットワークシミュレータを構築し, 比較実験を行った. その結果, 従来手法に比べ少ない通信コストにより効果的なルーティングがなされていることが示された.
• セル構造オートマトンによる仮想粘土モデリング

  荒田 秀樹, 高井 昌彰, 山本 強

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 97 124 19 - 24 一般社団法人情報処理学会 1997年12月18日 [査読無し][通常論文]
   

  コンピュータグラフィックスにおいて、3次元自由形状モデリングは難しい問題の1つである。制御点を用いた自由曲面のモデリングでは直観的な形状操作が困難である。また、有限要素法など物理法則に基づくモデリング手法では物体の形状変化を扱うために膨大な計算量が必要であり、対話型の実時間応用には不向きである。本論文では、局所計算モデルであるセル構造オートマトンを3次元ボクセル空間における自由形状モデリングに応用し、少ない計算量で対話的な自由形状操作を実現する。それぞれのボクセルには有限オートマトンを埋め込み、能動的なボクセル空間を構築する。オブジェクトの具体例としては「粘土」を取り上げ、自由形状モデリングへの新しい可能性を示す。
• モバイルエージェントによる会議開催日時決定支援システム

  冨川 裕樹, 高井 昌彰, 棟朝 雅晴, 山本 強

  情報処理学会研究報告 マルチメディア通信と分散処理 97 104 133 - 136 一般社団法人情報処理学会 1997年11月06日 [査読無し][通常論文]
   

  インターネットなどのWANを介して交渉する場合、WANはネットワークの遅延が大きく、また現在のインターネットのトラフィック増大にともない、常に安定した通信ができるとは限らない。モバイルエージェントはネットワーク上を移動可能なプログラムであり、プログラム実行中に動的に計算機間を渡り歩くことができ、移動した先で他のエージェントとローカルに対話することが可能であることから、WANを介した交渉に適すると考えられる。本論文では、モバイルエージェントを会議開催日時決定の支援へ応用する枠組みを提案する。そして実際に簡単なシステムをインプリメントし、より有効なシステムを目指すためにはどのようなエージェントの能力が必要となるかについて考察する。
• An Intelligent Network Routing Algorithm by a Genetic Algorithm

  Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato

  Proc. of the 4th Int. Conf. on Neural Information Processing 1 547 - 550 1997年11月 [査読有り][通常論文]
  
• An Adaptive Network Routing Algorithm Employing Path Genetic Operators

  Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato

  Proc. of the 7th Int. Conf. on Genetic Algorithms 643 - 649 1997年07月 [査読有り][通常論文]
  
• 利得行列が不可視である行列ゲームへのStGAの応用

  冨川 裕樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰

  電子情報通信学会論文誌. D-II 80 2 700 - 702 一般社団法人電子情報通信学会 1997年02月 [査読有り][通常論文]
   

  強化学習機構を有する遺伝的アルゴリズム (StGA) [1], 利得行列の内容が不可視であり, 可能な行動の数が多いゲームヘ適用する. StGAのもととなった確率学習オートマトンとの比較実験を通し, こうしたゲームに対するStGA適用の有効性を検証する.
• 負荷分散機構を有する適応型ルーティングの一手法

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 マルチメディア通信と分散処理 97 13 205 - 210 一般社団法人情報処理学会 1997年01月30日 [査読無し][通常論文]
   

  本論文では、代替経路間の負荷分散機構を有する適応型ルーテイング手法を提案し、その有効性をシミュレーション実験により示す。従来用いられてきたルーテイング手法はルーティングテーブルやリンクの状態をブロードキャストするため、ネットワークが大規模化した場合に多くの通信コストを要することが予想される。本論文で提案するルーティングアルゴリズムは、実際に多数のパケットが使用している経路に関してのみ代替経路の生成およびその通信遅延時間の評価を行うため、ルーティングのための,情報交換に必要な通信コストを大きく削減することが可能となる。本手法においては、遺伝的アルゴリズムを使用することで代替経路のリストを生成するとともに、それらの間で通信バケットを分配することで負荷分散を実現する。ネットワーク通信をシミュレーションするシミュレータを用いた評価実験を行い、従来手法と比較して、少ない通信コストにより効果的なルーティングが実現されていることを示した。
• 遺伝的アルゴリズムによる始点制御ルーテイング

  村井 康紀, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 マルチメディア通信と分散処理 96 108 43 - 48 一般社団法人情報処理学会 1996年11月14日 [査読無し][通常論文]
   

  近年コンピュータネットワークの世界的な規模拡大に伴い、通信経路を決定するルーテイングが重要性を高めている。本稿では遺伝的アルゴリズムの考えを導入したルーテイングアルゴリズムを提案する。提案手法はパケットの伝送遅延時間を観測することでネットワークの状態変化に適応し、動的に経路を変更し、始点経路制御を行う。ネットワーク上の各ルータは、経路を符号化した遺伝子集団を有し、個々の遺伝子の適合度はその経路の平均伝送遅延時間で与えられる。シミュレーションにより提案手法が比較的規模の大きなネットワークに対しても有効に機能することを確認した。さらに各ルータにおける遺伝子集団の初期値を変化させて実験を行った結果、提案手法の性能は初期値に大きく依存することが分かった。
• 反応拡散系におけるパラメータ探索の効率化

  中森 工慈, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 96 98 41 - 48 一般社団法人情報処理学会 1996年10月09日 [査読無し][通常論文]
   

  テクスチャを自動的に合成するための一手法として、反応拡散系(Reaction-Diffusion Systems)と呼ばれる局所的、非線形的な相互作用のモデルが注目されている。このモデルは生体学的な見地から提唱されたもので、パラメータを変化させることにより様々な興味深い模様を形成することが可能である。しかし反応拡散系は、与えるべきパラメータの数が多く、かつその調整が非常に微妙であるという欠点をもつため、その設定をすべて手作業で行なうには困難が伴う。本稿では、反応拡散系のパラメータ空間を探索して様々なテクスチャを生成するアルゴリズムを提案する。あわせて本アルゴリズムの超並列計算機への実装を試みる。
• StGA : An Application of a Genetic Algorithm to Stochastic Learning Automata

  Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato

  Systems and Computers in Japan 27 10 68 - 78 1996年10月 [査読有り][通常論文]
  
• 超並列計算機SR2001による最短経路問題の解法について

  江丸 裕教, 高井 昌彰

  情報処理学会研究報告 ハイパフォーマンスコンピューティング 96 22 7 - 12 一般社団法人情報処理学会 1996年03月04日 [査読無し][通常論文]
   

  科学技術の急速な進歩により、現在、最高性能を持つ計算機がベクトル型のスーパコンピュータから超並列計算機へと移行しつつある。しかしながら、ベクトル型のスーパコンピュータに得意な問題と不得意な問題があるように、全ての問題に対して超並列計算機が高い処理能力を発揮できるわけではない。本論文では並列計算向きの非数値的応用問題の1つとして最短経路問題を取り上げ、この実装を通して超並列計算機SR2001の基本性能について考察を行なった。FloydのアルゴリズムをParallelWareのCUBIX モデルで並列化した場合、ノード間通信の実装方法を工夫することによって、理想的なスピードアップ率が得られ、優れたスケーラビリティを示すことが確認された。
• 確率学習における遺伝的アルゴリズムの適用

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  電子情報通信学会論文誌. D-II 79 2 230 - 238 一般社団法人電子情報通信学会 1996年02月 [査読有り][通常論文]
   

  確率的な環境への適応学習を行う場合, 確率学習オートマトンに代表される強化学習が一般に用いられるが, 選択可能な行動の数が多くなった場合に最適解への収束が著しく遅くなるという欠点がある. 本論文では遺伝的アルゴリズムを応用することで, 強化学習における収束速度の問題点を解消する手法を提案する. 提案するアルゴリズムStGA(Stochastic Genetic Algorithm)においては, すべての可能な行動の中から少数の行動を集団としてサンプリングし, その集団に対して確率学習オートマトンを適用することで強化学習の収束速度を向上させる. 更に, 遺伝的操作を用いて集団内に含まれていない新たな行動を生成することを通して集団の内容を更新し, 最適な行動を効率良く探索する. StGAの収束性を証明するため, 確率学習オートマトンのε-optimalityをもとにした理論的解析を行う. 更にシミュレーション実験により, 可能な行動の数が多い場合におけるStGAの有効性を示す.
• Genetic-based dynamic load balancing: Implementation and evaluation

  Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato

  Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics) 1141 920 - 929 1996年 [査読有り][通常論文]
   

  This paper presents an adaptive dynamic load balancing scheme employing a genetic algorithm which includes an evaluation mechanism of fitness values in stochastic environments. A sender-initiative task migration algorithm continues to send unnecessary requests for a task migration while the system load is heavy, which brings much overhead before the migration finishes. In a genetic-based dynamic load balancing scheme we propose, a small subset of computers to which the requests are sent off is adaptively determined by a learning procedure to reduce unnecessary requests. The learning procedure consists of stochastic learning automata and genetic operators applied to a population of strings each of which stands for a subset of computers to which task migration requests are sent off. We implement the proposed algorithm on an actual distributed system which consists of UNIX workstations. We show the effectiveness of our approach through empirical investigations on the distributed system.
• On tracking-ability of a stochastic genetic algorithm to changing environments

  M Munetomo, Y Takai, Y Sato

  INFORMATION INTELLIGENCE AND SYSTEMS, VOLS 1-4 1 522 - 526 1996年 [査読有り][通常論文]
   

  A stochastic genetic algorithm(StGA) effectively searches an optimal action which maximizes the probability to have reward payoffs in stochastic environments by employing stochastic learning automata and genetic algorithms. This paper discusses tracking-ability of the StGA to environmental changes from theoretical and empirical points of view. In the theoretical investigation, we employ an inhomogeneous Markov chain to formulate state transition of the probability for a population of actions to have an optimal one. We perform theoretical investigations on change of the probability to create an optimal action and of the probability to lose all the optimal ones. Simulation experiments are performed to show the effectiveness of the StGA in changing environments whose penalty probability vectors gradually or suddenly change.
• UNIXネットワークにおけるコマンドレベルでの動的負荷分散

  山下 貴幸, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 システムソフトウェアとオペレーティング・システム 95 115 81 - 86 一般社団法人情報処理学会 1995年11月30日 [査読無し][通常論文]
   

  本論文では、UNIXワークステーションから構成される分散システムを前提としたコマンドレベルの動的負荷分散方式を提案する。本方式ではUNIX内部のRound-Robin待ち行列の前に設けたFIFOの待ち行列に対しタスクを互いに転送することにより負荷の一様化をはかり、かつ負荷の極端な増大を回避する。本方式を分散制御型による動的負荷分散システムとして実際のUNIXネットワーク上に実装する。システムは、各計算機で実行され負荷状態の観測やコマンド遠隔実行先の決定・タスク待ち行列管理などを行うデーモンyshdと、デーモンと通信を行ないRPC(REX)を用いてコマンドを遠隔実行するシェルyshより構成される。
• ピクセルレベルにおける並列図形処理アルゴリズム

  荒田 秀樹, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 95 107 3 - 10 一般社団法人情報処理学会 1995年11月09日 [査読無し][通常論文]
   

  ピクセル空間に幾何図形を描画する場合、ピクセル空間を受動的なメモリ機構と見なし、描画をそれに対する手続き的処理ととらえることが多い。これに対し、それぞれのピクセルを能動的な実体として考え、幾何学的制約のソルバーとピクセル空間とを統合化しようとする試みがある。本論文では並列計算モデルであるセル構造オートマトンを用いて、幾何図形の生成・変換を実現する並列図形処理アルゴリズムを議論する。幾何学的制約は目的関数の最大化問題として表し、ピクセルレベルにおける制約緩和問題として扱う。
• マルチエージェントゲームにおける協調戦略の発現

  冨川 裕樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 人工知能 95 105 25 - 30 一般社団法人情報処理学会 1995年11月07日 [査読無し][通常論文]
   

  確率学習オートマトンによる学習では、可能な戦略の数が多い場合に収束が遅くなるという問題点がある。この問題点を解消するために、SLAに遺伝的アルゴリズムの手法を取り入れた、確率学習機構を有する遺伝的アルゴリズム(StGA)が提案されている。本論文ではStGAをゲームの戦略学習のための手法として応用することを考え、エージェントが多対多で対戦を行うゲームへの適用を行った。それぞれのエージェントは非明示的な通信を行うものとし、通信メッセージの意味を事前には与えない。このような条件のもとでシミュレーション実験を行い、エージェント間における協調戦略の発現について論じる。
• 確率学習による適応度評価を導入した遺伝的アルゴリズムに基づく動的負荷均衡

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会論文誌 36 4 868 - 878 一般社団法人情報処理学会 1995年04月 [査読有り][通常論文]
   

  分散システムを有効に利用するために,システム内の各計算機の負荷を一様化することが必要である.分散管理型の動的負荷均衡アルゴリズムにおいては,それぞれの計算機で独立して負荷状態の観測およびタスク転送の決定を行う.本論文では,負荷の重い計算機からのタスク転送要求をマルチキャストで実現した分散管理型の動的負荷均衡アルゴリズムを提案する.本手法の特徴は,タスク転送要求の送出先リストを符号化し,適応度評価に確率学習オートマトンを組み合わせた遺伝的アルゴリズムを用いることで転送要求の成功率を向上させることにある.シミュレーション実験により従来の手法との比較検討を行い,提案する手法がシステムの平均応答時間,タスク転送要求の成功率,および動的な負荷変化への適応性の点において優れていることを示した.
• 確率学習機構を有する遺伝的アルゴリズムの集団対戦型ゲームへの適用

  冨川 裕樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 人工知能 95 23 85 - 90 一般社団法人情報処理学会 1995年03月06日 [査読無し][通常論文]
   

  本論文では、集団対集団で対戦を行う集団対戦型ゲームの戦略学習を議論する。集団対戦型のゲームにおいては、集団内の個々のエージェントがそれぞれ別々の戦略を取る場合に、それらを組み合わせた集団全体としての可能な戦略の組合せが非常に多くなる。そこで、我々は確率学習による適合度評価を行う遺伝的アルゴリズムStGA(Stochastic Genetic Algorithm)を用いることで効率的な学習の実現を試みる。StGAでは、可能な全戦略の中から少数の戦略をサンプリングし、それに対して確率学習および遺伝的操作を適用する。シミュレーションによる比較実験を通して、StGAの集団対戦型ゲームにおける学習手法としての有効性を検証する。
• A CELLULAR-AUTOMATON MODEL OF PARTICLE MOTIONS AND ITS APPLICATIONS

  Y TAKAI, K ECCHU, NK TAKAI

  VISUAL COMPUTER 11 5 240 - 252 1995年 [査読有り][通常論文]
   

  A natural object such as a flame with smoke is featured in terms of ambiguous boundaries and complex motion. One way of modeling natural objects is by particle systems, which need a large amount of computation time to calculate interactions among the particles. This paper describes another way of modeling particle motions based on a cellular automaton. Cellular automata are massively parallel computation models that can simulate complex phenomena. In our model, particle motions are simulated in a cellular space with a Margolus neighborhood, which has good conservation properties and collision detectability. This paper shows several applications in two-dimensional cellular space.
• A stochastic genetic algorithm for dynamic load balancing in distributed systems

  M MUNETOMO, Y TAKAI, Y SATO

  1995 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON SYSTEMS, MAN AND CYBERNETICS, VOLS 1-5 4 3795 - 3799 1995年 [査読有り][通常論文]
  
• 樹群形成のビジュアルシミュレーション

  山下 彰一, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  電子情報通信学会技術研究報告 パターン認識・理解 94 424 7 - 14 一般社団法人電子情報通信学会 1994年12月17日 [査読無し][通常論文]
   

  自然景観や都市景観のCG表現において樹木の画像生成は重要である。樹木の形状形成は、違伝的要素、生理的プロセス、外的環境などの多くの要因によって影響を受けるが、これらの要因は相互に関連し合い、複雑に作用している。そのため、自然な樹木の表現を行なう上で、樹木の成長時の環境全体の影響を考慮することが不可欠である。本稿では、樹木の生成パターンを遺伝子レベルで簡潔に符号化し、周囲の環境の影響を受けながら成長するモデルを提案する。さらに本モデルを用いたシミュレーションを行ない、樹群の形成過程の可視化を試みる。
• 樹群形成のビジュアルシミュレーション

  山下 彰一, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 94 110 111 - 118 一般社団法人情報処理学会 1994年12月16日 [査読無し][通常論文]
   

  自然景観や都市景観のCG表現において樹木の画像生成は重要である.樹木の形状形成は,遺伝的要素,生理的プロセス,外的環境などの多くの要因によって影響を受けるが,これらの要因は相互に関連し合い,複雑に作用している.そのため,自然な樹木の表現を行なう上で,樹木の成長時の環境全体の影響を考慮することが不可欠である.本稿では,樹木の生成パターンを遺伝子レベルで簡潔に符号化し,周囲の環境の影響を受けながら成長するモデルを提案する.さらに本モデルを用いたシミュレーションを行ない,樹群の形成過程の可視化を試みる.
• 内部状態モデルに遺伝的操作を導入した動的負荷分散

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 マルチメディア通信と分散処理 94 105 31 - 36 一般社団法人情報処理学会 1994年12月02日 [査読無し][通常論文]
   

  本論文では,負荷状態の観測とタスク転送先の決定を遺伝的操作により学習する動的負荷分散の一手法を提案する.その前提として,分散システムにおけるノードをFIFOおよびRound-Robin待ち行列により構成されるものと仮定し,その内部状態についてモデル化を行う.動的負荷分散では,タスクを負荷の重いノードから負荷の軽いノードへと転送することで負荷の均一化を図るが,負荷の軽いノードを発見するためには通信ネットワークを介した転送要求の送出が必要となる.この要求をランダムまたはブロードキャストにより送出した場合,無駄な要求が多数送られることが予想される.提案する手法ではマルチキャストにより特定のノード群に対し要求を送出し,その送出先のリストを遺伝的アルゴリズムの個体として学習を行う.
• 遺伝的操作による分散協調型ルーティングとその評価

  天野 美樹, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 マルチメディア通信と分散処理 94 105 25 - 30 一般社団法人情報処理学会 1994年12月02日 [査読無し][通常論文]
   

  本稿では環境が変化する問題に対して適応力があるとされる遺伝的アルゴリズムの考えを導入した分散協調型ルーティングを提案する.本手法では分散型ルーティングで問題となる負荷情報交換による負荷の影響を少なくするために,遺伝的操作を用いた経路学習を行ない負荷変化に対応可能な経路を生成する.シミュレーションにより従来手法の1つであるSPFとの比較実験を行なう.
• 集団分割型非同期並列遺伝的アルゴリズムにおける個体交換アルゴリズムの改良と評価

  棟朝雅晴, 高井昌彰, 佐藤義治

  情報処理学会論文誌 35 9 1815 - 1827 一般社団法人情報処理学会 1994年09月 [査読有り][通常論文]
   

  本論文では集団分割に基づく並列遺伝的アルゴリズムにおいて、効率的な個体交換を行う交換アルゴリズムを提案する。集団分割による並列遺伝的アルゴリズムは、個体からなる集団をいくつかの部分集団に分割し、それぞれを並列計算機のプロセッサに割り当てて遺伝的アルゴリズムを実行することにより、中粒度の並列処理を実現するものである。この手法においては集団の一様化による探索効率の減沙を防ぐために部分集団間で通信ネットワークを介した個体交換を行う必要がある。マルチプロセッサシステムにおいてプロセッサ間通信量を減少させることがその性能を向上させる上で重要であるが、並列遺伝的アルゴリズムに関する従来の研究では、個体の交換がその必要性とは関わりなく一定世代ごとまたは一定確率で行われており、並列処理の効率が悪いと考えられる。本諭文で提案する個体交換アルゴリズムSigma-Exchangeは各部分集団内の適合度分布を観測し、適合度分布の標準偏差の値が一定割合減少した場合にのみ交換の手続きを起動することにより、少ないプロセッサ間通信でより精度の高い解を速く得ることを目的としている。提案する手法の有効性を示すために、非同期のメッセージ受渡しによる中粒度並列計算機であるマルチコンビュータネットワークを前提としたシミュレーション実験を行った。その緒果、代表的な組合せ最適化間題について、提案する手法が有効であることが示された。
• A Genetic Approach to Dynamic Load Balancing in a Distributed Computing System

  Masaharu Munetomo, Yoshiaki Takai, Yoshiharu Sato

  Proc. of the First IEEE Conference on Evolutionary Computation 1 418 - 421 1994年06月 [査読有り][通常論文]
  
• 確率学習オートマトンと遺伝的アルゴリズムによる動的負荷分散

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 人工知能 94 20 95 - 102 一般社団法人情報処理学会 1994年03月08日 [査読無し][通常論文]
   

  分散計算システムは自律した計算機が比較的通信遅延の大きい通信ネットワークを介して相互結合されたシステムである.分散計算システムの性能向上のためには,それぞれの計算機における負荷の一様化をはかることが重要である.分散制御型の動的負荷分散アルゴリズムは計算の実行中にそれぞれの計算機で負荷状態の観測を行ない,負荷の重い計算機から軽い計算機へタスクの転送を行なうことで負荷を一様化する.本論文では,確率学習オートマトンと遺伝的アルゴリズムを用いることで効率的なタスク転送要求の送出法を学習する分散制御型の動的負荷分散アルゴリズムを提案する.本手法では,それぞれの計算機ごとにタスク転送をどの計算機に対して要求するかを記述した文字列からなる集団を用意する.そして,その集団に対して確率学習オートマトンと遺伝的アルゴリズムの操作を用いた学習を適用することで効率的な転送要求の送出を行なう.シミュレーション実験により提案する手法の有効性が確かめられた.
• UNIXネットワークにおけるタスク分散システムの実現と性能評価

  吉田 孝光, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 計算機アーキテクチャ 94 13 1 - 8 一般社団法人情報処理学会 1994年01月27日 [査読無し][通常論文]
   

  本論文では,分散システムにおけるコンピュータ間の負荷分散を行い,タスクの平均応答時間の短縮を図る比較的簡単な分散制御型の動的負荷分散方式を提案する.本方式は,負荷分散の対象となるタスクを移送が容易な未実行のものに限定することで実際の分散システムへの実装の可能性を高めるとともに,異機種を含む一般的な分散システムにも適用可能な負荷分散アルゴリズムを用いている.さらに本方式をNFSが実装されているUNIXネットワーク上にネットワークタスク分散システム(NTDS)として実現し,実験の結果から分散システムに負荷の偏りがある場合や適度な負荷が与えられた場合に負荷分散効果が顕著に現れることが確認された.
• 分散制御型動的負荷分散における遺伝的操作の導入

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  北海道大學工學部研究報告 167 0 128 - 135 北海道大学 1994年01月 [査読無し][通常論文]
  
• 階層型GAによる協調的探索手法とそのUNIX-Network上での実現

  高橋 正和, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 人工知能 93 103 9 - 16 一般社団法人情報処理学会 1993年11月24日 [査読無し][通常論文]
   

  遺伝子集団分割による並列遺伝的アルゴリズムモデルは,分割された部分集団を並列計算機の各プロセッサに割当て,遺伝的アルゴリズムを実行する.本論文では,部分集団に関する遺伝的操作パラメータ群を動的に変化させ,効率的な解空間探索を行なうモデルを提案する.本モデルは,遺伝的操作パラメータを遺伝子集団のメタレベルに配置し,そのパラメータを最適化するという論理的な階層構造を持ち,各プロセッサ内の遺伝子情報を相互交換する事により,解空間を部分集団内で協調的に探索する.さらに,分散環境であるUNIX-Network上に本モデルを実現し,実験による評価を行なった.
• 遺伝的アルゴリズムの分散制御型動的ルーティングへの応用

  日高 東潮, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 人工知能 93 103 17 - 25 一般社団法人情報処理学会 1993年11月24日 [査読無し][通常論文]
   

  近年遺伝的アルゴリズム(以下GA)の研究が進み,さまざまなモデル,またその応用が多数報告されている.しかし,その多くは最適化の対象となる解空間が固定した形式の問題であり,変化が伴うような問題への拡張はあまり見られていない.そのような問題の一つとして,パケットの転送負荷に対して動的に変化するネットワークルーティング問題が挙げられる.本稿ではネットワークに分散制御型であるという条件を加えた上で,その問題へのGAの適用について考察する.はじめに,環境変化に対する追従性に優れたGAの枠組を定式化し,その上でネットワークにおけるルーティング問題を取り扱う.
• 粒子運動のセル構造オートマトンモデルとその応用

  越中 勝行, 高井 昌彰, 佐藤 義治

  情報処理学会研究報告 グラフィクスとCAD 93 92 17 - 24 一般社団法人情報処理学会 1993年10月22日 [査読無し][通常論文]
   

  コンピュータグラフィックスにおいて,煙,炎,雲のような境界の曖昧なオブジェクトやその自然な振る舞いを可視化するためのモデリングが必要とされている.近年,このような現象に対してparticle systemによるモデリング手法が提案されているが,粒子の複雑な振る舞いを表現するために各粒子間の相互作用を考慮すると膨大な計算量が必要となる.一方,セル構造オートマトンは形式的な並列計算モデルで,比較的単純な状態遷移規則によって複雑な挙動を表現できるという特徴がある.そこで,本論文では,Margolus近傍形を用いたセル構造オートマトンに力学的量を付加した粒子運動モデルを提案し,そのグラフィックス応用の幾つかを基に本モデルの適用性を検討する.
• AN EFFICIENT MIGRATION SCHEME FOR SUBPOPULATION-BASED ASYNCHRONOUSLY PARALLEL GENETIC ALGORITHMS

  M MUNETOMO, Y TAKAI, Y SATO

  PROCEEDINGS OF THE FIFTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON GENETIC ALGORITHMS 649 - 649 1993年 [査読有り][通常論文]
  
• Minimizing the Absolute Value Energy Function ---An Application to Geometrical Constraint Solving---

  Nami Kin, Yoshiaki Takai, Tosiyasu L. Kunii

  Proc. of Eurographics International Workshop on Computer Graphics and Mathematics 203 - 210 1992年10月 [査読有り][通常論文]
  
• 並列ＧＡにおける交換アルゴリズムの改良とその評価

  棟朝雅晴, 高井昌彰, 佐藤義治

  情報処理学会研究報告 アルゴリズム 92 58 41 - 48 1992年07月 [査読無し][通常論文]
  
• PictureEditor II: A Conversational Graphical Editing System Considering the Geometrical Constraint Degree

  Nami Kin, Yoshiaki Takai, Tosiyasu L. Kunii

  Proc. of Computer Graphics International '92 711 - 730 1992年06月 [査読有り][通常論文]
  
• GEOMETRICAL CONSTRAINT SOLVING BASED ON THE EXTENDED BOLTZMANN MACHINE

  N KIN, Y TAKAI, T KUNII

  COMPUTERS IN INDUSTRY 19 2 239 - 250 1992年05月 [査読有り][通常論文]
   

  This paper proposes a new way of solving geometrical constraints by using the extended Boltzmann machine, which is a kind of artificial neural network. The energy function of the extended Boltzmann machine is defined to include terms of higher order than quadratic ones with respect to the binary states of units building up the network. Since the extended Boltzmann machine works as a minimizing machine for the higher-order energy function, it can solve nonlinear optimization problems. We show that this machine is a good solver of nonlinear geometrical constraints, and is suitable for drawing pictures such as graphs, trees, and flowcharts that represent the relationships among discrete objects.
• Neuropad: A Geometric Constraint Solver Based on the Connectionist Architecture

  Yoshiaki Takai, Nami Kin

  Proc. of the 4th International Conference on Parallel and Distributed Computing and Systems 1 404 - 407 1991年10月 [査読有り][通常論文]
  
• A Connectionist Approach to Geometrical Constraint-Solving

  Nami Kin, Yoshiaki Takai, Tosiyasu L. Kunii

  Proc. of IFIP Working Conference on Modeling in Computer Graphics 367 - 380 1991年 [査読有り][通常論文]
  
• Cellular Self-Reproducing Automata as a Parallel Processing Model for Botanical Colony Growth Pattern Simulation

  Tosiyasu L. Kunii, Yoshiaki Takai

  Proc. of Computer Graphics International '89 7 - 22 1989年06月 [査読有り][招待有り]
  
• マルチコンピュータシステムにおける動的スケジューリング機構の性能評価

  西村憲, 高井昌彰, 國井利泰, 市川哲彦

  情報処理学会 並列処理シンポジウムJSPP'89 論文集（査読付） 335 - 342 1989年02月 [査読有り][通常論文]
  
• A Reduction Machine for Supercomputing Based on MISD Architecture

  Yoshiaki Takai, Michiharu Iha, Masaru Ikebe, Tadao Nakamura, Yoshiharu Shigei

  Proc. of the 3rd International Conference on Supercomputing (ICS'88) 3 377 - 382 1988年05月 [査読有り][通常論文]
  
• Control Scheme of Function-Level Computing on the Brain Structured Computer

  Yoshiaki Takai, Tadao Nakamura, Yoshiharu Shigei

  Proc. of the IEEE 11th International Computer Software and Applications Conference (COMPSAC'87) 493 - 500 1987年10月 [査読有り][通常論文]
  
• Pipelined Supercomputing with List-Structured Data

  Tadao Nakamura, Yoshiaki Takai, Tosiyasu L. Kunii

  Proc. of the 2nd International Conference on Supercomputing (ICS'87) 1 410 - 415 1987年 [査読有り][通常論文]
  
• マイクロコンピュータを用いたジョセフソン素子自動計測システムの試作

  高井昌彰, 大矢銀一郎, 澤田康次

  応用物理 54 1 53 - 57 応用物理学会 1985年 [査読有り][通常論文]
  
• 粒子性情報担体を用いた論理回路のモデル化と時相論理による論理動作記述

  高井昌彰, 中村維男, 重井芳治

  電子通信学会論文誌D 68 2 195 - 196 電子通信学会 1985年 [査読有り][通常論文]
  

MISC

• フラットディスプレイの面上に生じる影に対する裸眼での隠消現実

  森 英綺, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 情報処理学会第85回全国大会論文集 2024 (1) 225 -226 2024年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 超低遅延サービスL4S を用いた機械学習利用型輻輳制御の性能向上の検討

  青木一真, 三橋力麻, 飯田勝吉, 高井昌彰 電子情報通信学会超知性ネットワーキングに関する分野横断型研究会RISING2023 2023年10月 [査読無し][通常論文]
  
• フラットディスプレイを用いた裸眼での影の隠消現実

  森 英綺, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 令和5年度情報処理学会北海道支部シンポジウム論文集 (38) 153 -154 2023年10月 [査読無し][通常論文]
  
• 視点移動に追従する投影画像の幾何補正

  清水 涼, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 令和5年度情報処理学会北海道支部シンポジウム論文集 (39) 155 -156 2023年10月 [査読無し][通常論文]
  
• 超低遅延サービスL4Sの機械学習への応用

  青木一真, 三橋力麻, 飯田勝吉, 高井昌彰 2023年電子情報通信学会ソサイエティ大会 2 (BS-4-9) S-13 2023年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 拡張仮想による遠隔コミュニケーションシステムのUnity/PUN実装

  齊藤 大, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 第22回情報科学技術フォーラム論文集 3 (I-017) 267 -268 2023年09月 [査読無し][通常論文]
  
• メタ仮想によるバーチャルキャラクタオンライン生け捕りシステム

  小松幸輝, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 情報処理学会第85回全国大会論文集 2023 (1) 621 -622 2023年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 拡張仮想による遠隔コミュニケーションシステムの実現

  齊藤 大, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 令和4年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会論文集 (126) 198 2022年11月 [査読無し][通常論文]
  
• メタ仮想によるバーチャルキャラクタ生け捕りシステムの実現

  小松幸輝, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 令和4年度情報処理学会北海道支部シンポジウム論文集 1 -2 2022年10月 [査読無し][通常論文]
  
• VR空間のキャラクタを生け捕りするメタ仮想システムの実現

  小松幸輝, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 第21回情報科学技術フォーラム論文集 3 (I-009) 273 -274 2022年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 合わせ鏡の映り込みを表現するARシステムのUnityでの実現

  安達正規, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 2022年電子情報通信学会総合大会論文集 (D-11-26) 2022年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 情報に紐づく液体の注ぎ移し動作による情報操作の実現

  小林健太, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 2022年電子情報通信学会総合大会論文集 (D-11-25) 2022年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 深度カメラを用いたリライティングの画質向上

  田中滉大, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 2022年電子情報通信学会総合大会論文集 (D-11-24) 2022年03月 [査読無し][通常論文]
  
• Unityにおける実影の画像認識に基づくAR仮想物体の影付け

  岸本佳樹, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 2022年電子情報通信学会総合大会論文集 (D-11-23) 2022年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 拡張現実空間における実影の認識に基づく仮想物体の影付け

  岸本佳樹, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 第20回情報科学技術フォーラム論文集 3 (I-014) 195 -196 2021年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 仮想物体の部分遮蔽と鏡面への映りこみを実現する拡張現実システムの開発

  安達正規, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 第20回情報科学技術フォーラム論文集 3 (I-015) 197 -198 2021年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 機械学習による不審なDoH通信検出システムに関する一検討

  三橋力麻, 金勇, 品川高廣, 飯田勝吉, 高井昌彰 2021年電子情報通信学会総合大会論文集 2021 (BS-8-6) 2021年03月 [査読無し][通常論文]
  
• シミュレーションによる仮想水面の波動を可視化するARシステムの開発

  漆原航平, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 情報処理学会第83回全国大会論文集 2021 (4Y-02) 2021年03月 [査読無し]
  
• 息を吹きかける動作の認識とARアプリケーションへの応用

  佐々木隆稀, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 情報処理学会第83回全国大会論文集 2021 (2ZB-03) 225 -226 2021年03月 [査読無し][通常論文]
   

  AR/VRにおいて仮想の物体を実在するものとして知覚するためには，現実世界に則した整合性を保つ必要がある．現実世界と仮想世界のインタラクションを考える場合，仮想と現実をシームレスに繋ぐインターフェースが人にとって自然なものであることが望まれる．本研究では，ARにおけるヒューマンインターフェースとして息（風）に注目する．人の口から発する息の検知を実現するため，マイク音声とカメラ画像を併用した息の吹きかけ動作の認識を行う．音声データを入力とするニューラルネットワークにより息の判別を行い，顔画像の認識から顔の向きを推定することにより，息の吹きかけ方向のベクトルを決定する．
• 深度カメラによる立体形状変化の追跡とそのAR応用

  玉木和鷹, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 情報処理学会第83回全国大会論文集 2021 (1Y-04) 2021年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 深度カメラを用いたAR霧の実現

  田中義郎, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 2021 2021年
• 深度カメラを用いた低遅延リライティングのUnity実装

  田中滉大, 高井昌彰, 飯田勝吉, 高井那美 電気・情報関係学会北海道支部連合大会講演論文集(CD-ROM) 2021 2021年
• インタラクティブな仮想水面波を可視化するARコンテンツ

  漆原航平, 高井昌彰, 飯田勝吉 第19回情報科学技術フォーラム論文集 3 (I-027) 225 -226 2020年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 仮想物体に息を吹きかける動作の認識とそのAR応用

  佐々木隆稀, 高井昌彰, 飯田勝吉 第19回情報科学技術フォーラム論文集 3 (I-029) 229 -230 2020年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 深度カメラを用いたAR化石発掘アプリケーション

  玉木和鷹, 高井昌彰, 飯田勝吉 第19回情報科学技術フォーラム論文集 3 (I-028) 227 -228 2020年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 資格学習Webサイトにおける学習メモの実時間可視化共有システム

  佐野孝矩, 高井昌彰, 飯田勝吉 第19回情報科学技術フォーラム論文集 3 (K-020) 387 -388 2020年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 仮想と現実の相互作用を実現するキャラクタを用いた拡張現実システム

  森 友己, 高井昌彰, 飯田勝吉 第19回情報科学技術フォーラム論文集 3 (I-026) 223 -224 2020年09月 [査読無し][通常論文]
  
• IoTネットワークにおけるDRDoS攻撃の脆弱性調査に関する一検討

  渡邉和祥, 飯田勝吉, 高井昌彰 2020年電子情報通信学会総合大会論文集 2020 BS-7-2 2020年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 実世界へ干渉可能な仮想キャラクタとのインタラクションを実現するARシステム

  森 友己, 高井昌彰, 飯田勝吉 情報処理学会第82回全国大会論文集 4 (6ZF-02) 563 -564 2020年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 資格学習サイトにおけるリアルタイム学習メモ可視化共有システムの構築

  佐野孝矩, 高井昌彰, 飯田勝吉 情報処理学会第82回全国大会論文集 4 (1ZF-05) 513 -514 2020年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 適応型ボットネット通信遮断を考慮したNSレコード履歴ベースの異常DNSトラフィック検出

  Ichise Hikaru, Ichise Hikaru, Jin Yong, Iida Katsuyoshi, Takai Yoshiaki Journal of Information Processing (Web) 28 2020年
• 実世界に干渉する AR キャラクタとのインタラクションシステム

  森 友己, 飯田勝吉, 高井昌彰 第18回情報科学技術フォーラム論文集 3 (I-002) 177 -178 2019年09月 [査読無し][通常論文]
  
• DNSボットネット通信の検知・遮断システムのための組織内ユーザに対するアラートと遮断設定変更方式の一検討

  一瀬光, 金勇, 飯田勝吉, 高井昌彰 2019年電子情報通信学会総合大会論文集 BS-7-2 2019年03月 [査読無し][通常論文]
  
• NXDOMAIN応答を用いたDGAによるC&Cサーバ検索の検知手法

  井内裕貴, 金勇, 飯田勝吉, 高井昌彰 2019年電子情報通信学会総合大会論文集 BS-7-3 2019年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 仮想と現実のインタラクションを実現するAR紙相撲システム

  福山裕幸, 飯田勝吉, 高井昌彰 情報処理学会第80回全国大会論文集 4 153 -154 2018年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 仮想と現実の相互作用を有するAR紙相撲システム

  福山裕幸, 飯田勝吉, 高井昌彰 第16回情報科学技術フォーラム論文集 3 407 -408 2017年09月 [査読無し][通常論文]
  
• アニメキャラクターのフィギュアを介した仮想世界とのインタラクション

  吉崎翔大, 飯田勝吉, 高井昌彰 第16回情報科学技術フォーラム論文集 3 409 -410 2017年09月 [査読無し][通常論文]
  
• マウスポインタアバタによるグループブラウジングとその応用

  豊福拓也, 高井昌彰 情報処理学会第79回全国大会 4 175 -176 2017年03月 [査読無し][通常論文]
  
• キャラクターフィギュアに表情変化と発話動作を付加する拡張現実システム

  吉崎翔大, 高井昌彰 情報処理学会第79回全国大会論文集 4 263 -264 2017年03月 [査読無し][通常論文]
  
• Twitterのフォロー関係に基づいたフィルタリングを行うP2Pチャットアプリ

  木谷有生誠, 高井昌彰 第15回情報科学技術フォーラム論文集 4 233 -234 2016年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 近距離通信を用いた親子端末の連携を鍵とするスマートフォン認証

  岸里正樹, 高井昌彰 第15回情報科学技術フォーラム論文集 4 235 -236 2016年09月 [査読無し][通常論文]
  
• イラスト画像からの一筆書きアート生成システム

  阿部貴大, 高井昌彰, 高井那美 第15回情報科学技術フォーラム論文集 3 127 -128 2016年09月 [査読無し][通常論文]
  
• シルエットからタングラム問題を生成するパズル創作システム

  佐々木慧, 高井昌彰 第15回情報科学技術フォーラム論文集 3 123 -124 2016年09月 [査読無し][通常論文]
  
• ブロックスのピース配置戦略をAR表示する初心者支援システム

  小林澄都, 高井昌彰 第15回情報科学技術フォーラム論文集 3 315 -316 2016年09月 [査読無し][通常論文]
  
• マウスポインタをアバタとするグループブラウジングとその応用

  豊福拓也, 高井昌彰 第15回情報科学技術フォーラム論文集 3 325 -326 2016年09月 [査読無し][通常論文]
  
• キャラクターフィギュアの表情変化を伴うARコミュニケーションシステム

  吉崎翔大, 高井昌彰 第15回情報科学技術フォーラム論文集 3 317 -318 2016年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 線画イラストからの一筆書きアート生成システム

  阿部貴大, 高井昌彰, 高井那美 情報処理学会第78回全国大会論文集 4 719 -720 2016年03月 [査読無し][通常論文]
  
• シルエットを近似するタングラム問題生成システム

  佐々木慧, 高井昌彰 情報処理学会第78回全国大会論文集 4 145 -146 2016年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 拡張現実によるブロックス初心者支援システム

  小林澄都, 高井昌彰 情報処理学会第78回全国大会論文集 4 353 -354 2016年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 近距離通信を用いた親子端末の連携を鍵とするスマートフォン認証

  岸里正樹, 高井昌彰 情報処理学会第78回全国大会論文集 4 607 -608 2016年03月 [査読無し][通常論文]
  
• ユーザ間の距離を反映したP2Pコミュニケーションシステムの開発

  木谷有生誠, 高井昌彰 情報処理学会第78回全国大会論文集 3 101 -102 2016年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 近傍内の一時的な情報共有機能を有するP2Pチャットアプリの開発

  木谷有生誠, 高井昌彰 第14回情報科学技術フォーラム論文集 4 357 -358 2015年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 口唇領域の動きの画像認識を用いたスマートデバイス向けパターンロックシステム

  岸里正樹, 高井昌彰 第14回情報科学技術フォーラム論文集 4 363 -364 2015年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 札同士の重なりを考慮した花札画像認識とその応用

  圓谷将大, 高井昌彰 第14回情報科学技術フォーラム論文集 3 367 -368 2015年09月 [査読無し][通常論文]
  
• コミュニケーション場周辺情報の共有によるアバタベースARコミュニケーションシステム

  宮津研士郎, 高井昌彰 第14回情報科学技術フォーラム論文集 3 359 -360 2015年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 自律分散型適応的経路制御手法のOpenFlow実装 (情報通信マネジメント)

  柏崎 礼生, 下條 真司, 髙井 昌彰 電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報 115 (45) 229 -234 2015年05月21日
• iBeaconを用いた接続要求機能を有するP2Pチャットアプリの開発

  木谷有生誠, 高井昌彰 情報処理学会第77回全国大会論文集 3 153 -154 2015年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 札画像の重なりを考慮した花札認識とAR花札支援システムへの応用

  圓谷将大, 高井昌彰 情報処理学会第77回全国大会論文集 2 535 -536 2015年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 姿勢と位置情報の共有によるアバタベースARコミュニケーションシステムの開発

  宮津研士郎, 高井昌彰 情報処理学会第77回全国大会論文集 4 253 -254 2015年03月 [査読無し][通常論文]
  
• レゴブロックを用いた影のトリックアート構築システム

  生田寛和, 高井昌彰, 高井那美 第13回情報科学技術フォーラム論文集 3 165 -168 2014年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 駒の利きを盤面上の地形で可視化する将棋初心者支援システム

  三好竜志, 高井昌彰, 高井那美 第13回情報科学技術フォーラム論文集 4 303 -304 2014年09月 [査読無し][通常論文]
  
• スマートフォンを用いた拡張現実による地形概観生成

  宮津研士郎, 高井昌彰 第13回情報科学技術フォーラム論文集 3 279 -280 2014年09月 [査読無し][通常論文]
  
• スマートフォンを用いた花札初心者支援のためのARシステム

  圓谷将大, 高井昌彰 第13回情報科学技術フォーラム論文集 3 281 -282 2014年09月 [査読無し][通常論文]
  
• GPSアート生成のための最適歩行経路探索システムの開発

  三谷哲心, 高井昌彰 第13回情報科学技術フォーラム論文集 4 217 -218 2014年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 都市型構造の形成によるソーシャルグラフの可視化

  川村真人, 高井昌彰 情報処理学会第76回全国大会論文集 4 327 -328 2014年03月 [査読無し][通常論文]
  
• GPSアート生成のための最適歩行経路探索システム

  三谷哲心, 高井昌彰 情報処理学会第76回全国大会論文集 3 163 -164 2014年03月 [査読無し][通常論文]
  
• レゴブロックを用いた影のトリックアート構築システムの開発

  生田寛和, 高井昌彰, 高井那美 情報処理学会第76回全国大会論文集 4 287 -288 2014年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 駒の利きを盤面上で可視化する将棋初心者支援システム

  三好竜志, 高井昌彰, 高井那美 情報処理学会第76回全国大会論文集 4 329 -330 2014年03月 [査読無し][通常論文]
  
• タブレットの背面カメラを用いた紙芝居システムの開発

  石田隼基, 高井昌彰 第12回情報科学技術フォーラム論文集 3 499 -500 2013年09月 [査読無し][通常論文]
  
• レゴブロックを用いた影のトリックアート構築システムに関する研究

  生田寛和, 高井昌彰 第12回情報科学技術フォーラム論文集 3 333-334 2013年09月 [査読無し][通常論文]
  
• ソーシャルグラフを可視化する都市型レイアウト形成システム

  川村真人, 高井昌彰 第12回情報科学技術フォーラム論文集 2 171 -172 2013年09月 [査読無し][通常論文]
  
• RO-018 ライブ情報共有のためのすれちがい通信アプリのXcode実装(O分野:情報システム,査読付き論文)

  藤田 大樹, 高井 昌彰 情報科学技術フォーラム講演論文集 12 (4) 173 -176 2013年08月20日
• RO-001 レゴブロックのための3次元近似形状組み立て支援システム(O分野:情報システム,査読付き論文)

  北川 佑樹, 高井 昌彰, 高井 那美 情報科学技術フォーラム講演論文集 12 (4) 71 -74 2013年08月20日
• 広域分散ストレージ検証環境におけるI/O性能評価 (技術と社会・倫理)

  柏崎 礼生, 近堂 徹, 北口 善明, 楠田 友彦, 大沼 善朗, 中川 郁夫, 市川 昊平, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 阿部 俊二, 横山 重俊, 下條 真司 電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報 112 (488) 105 -110 2013年03月14日 

  大規模災害による危機意識の高まりから災害回復(Disaster Recover:DR)を実現するための技術として遠隔地データセンターでのバックアップや分散ストレージに注目が集まっている.現在我々はランダムアクセス性能の高さに特徴のある広域分散ストレージ環境を金沢大学,広島大学,NIIを中心として構築しており,本研究では本環境のI/O性能を評価し,この環境の有用性を示す.
• レゴブロックによる近似形状制作支援システム

  北川佑樹, 高井昌彰, 高井那美 全国大会講演論文集 2013 (1) 285 -287 2013年03月06日 

  レゴブロックによる大規模なアート作品の制作が注目されている. しかし制作時には大量のブロックと広い制作場所を要するため, 制作前にブロックの種類, 配色, 総数, 組み合わせを十分検討する必要がある. そこで本研究では3Dポリゴンモデルデータと使用ブロックの種類や個数の制約条件を入力として与え, 実際に配置する場合の安定性や実現性を考慮した上で, これをレゴブロックによって近似表現した3Dモデルを仮想空間内に自動生成するレゴブロック制作支援システムを開発する. 幾つかの3Dポリゴンモデルによる近似形状生成と,実際のレゴブロックによる構築を行い, 有用性と課題点を議論する.
• スマートフォンを用いたライブ情報共有のためのすれちがい通信システム

  藤田大樹, 高井昌彰 全国大会講演論文集 2013 (1) 259 -261 2013年03月06日 

  ライブ情報とは、飲食店の混雑状況や有名人の目撃情報など、ある特定の場所の現在状況を表す情報である。外出時などに自分の周りのライブ情報をリアルタイムに収集できれば、周囲の状況を適切に把握でき、自分の行動決定に役立つ。しかしライブ情報は時間経過と共に有用性が急激に低下するため、単独での収集は困難である。近年ではニュースサイトやSNSなど、情報収集・共有のためのサービスが多く提供されているが、このようなライブ情報に焦点を合わせたものは存在しない。本研究では、スマートフォンを用いたアドホックなすれちがい通信によって、ライブ情報を効率的に収集・共有するためのシステムを開発した。
• 背面カメラを用いたタブレット紙芝居システムの開発

  石田隼基, 高井昌彰 情報処理学会第75回全国大会論文集 4 887 -888 2013年03月 [査読無し][通常論文]
  
• レゴブロックによる近似形状制作支援システム

  北川佑樹, 高井昌彰, 高井那美 情報処理学会第75回全国大会論文集 4 285 -286 2013年03月 [査読無し][通常論文]
  
• スマートフォンを用いたライブ情報共有のためのすれちがい通信システム

  藤田大樹, 高井昌彰 情報処理学会第75回全国大会論文集 3 259 -260 2013年03月 [査読無し][通常論文]
  
• スマートフォンを用いた初心者支援ＡＲ麻雀システムの開発

  矢田 和也, 高井 昌彰 研究報告コンピュータビジョンとイメージメディア（CVIM） 2013 (6) 1 -6 2013年01月16日 

  麻雀は初心者にとって大変難しく，基本的なルールを覚えただけでは十分にプレイできず,手牌からどの牌を次に捨てるべきかの判断に戸惑うことが多い本研究ではこのような初心者支援のため，麻雀牌の画像認識と拡張現実技術（AR）を応用したAR麻雀システムを開発した．本システムでは，初心者がスマートフオンを用いて自分の手牌を撮影することで，システムが捨牌候補をリアルタイムで検出し，これをARで可視化することにより，初心者のプレイを支援するものである．画像認識ライブラリにOpenCVを用い，アンドロイドスマートフォンArrows X F-10Dにシステム実装を行った結果，実験環境において手牌画像を誤りなく0.4秒で認識できることを確認した．Mah-Jong is a kind of well-known table games. But, Mah-Jong is often too difficult for beginners just learned its basic rules to decide which tile they should discard in their turn. In this paper, we have developed an augmented reality Mah-Jong system in a smartphone. When a player points his smartphone's camera to the hand tiles,the system immediately visualizes the candidate to be discarded on the smartphone's viewer. We have implemented the system by using an android smartphone Arrows X f-lOD and OpenCV library. The system can recognize the tiles in 0.4 seconds without false recognition in an experimental environment.
• レゴブロックのための３次元近似形状組立て支援システム

  北川佑樹, 高井昌彰 第11回情報科学技術フォーラム論文集 3 335 -336 2012年09月 [査読無し][通常論文]
  
• すれちがい通信と期限付きメッセージによるライブ情報共有システム

  藤田大樹, 高井昌彰 第11回情報科学技術フォーラム論文集 4 241 -242 2012年09月 [査読無し][通常論文]
  
• スマートフォンを用いた初心者支援のためのAR麻雀システム

  矢田和也, 高井昌彰 第11回情報科学技術フォーラム論文集 3 489 -490 2012年09月 [査読無し][通常論文]
  
• プレゼン環境における聴衆の身体動作に基づくコメント投稿システム

  大井悠介, 高井昌彰 第11回情報科学技術フォーラム論文集 4 369 -370 2012年09月 [査読無し][通常論文]
  
• Webブラウザ上でのGPGPUの実現とその応用

  富澤勇介, 高井昌彰 全国大会講演論文集 2012 (1) 493 -495 2012年03月06日 

  膨大な処理量を要するリアルタイム3Dグラフィックスのための専用演算装置であったGPUの高い処理性能に着目し,GPUをより汎用的な目的で利用しようとするGPGPUに注目が集まっている.また,Webの領域おいても,GPUを活用しようという動きが広がっている.しかし,現在提唱されている技術のいずれも特定用途向けであり,汎用目的での利用を想定していない.そこで本研究では,クロノスグループが規格策定の準備作業を進めている,CPUやGPUなどの様々な演算処理装置をブラウザからJavaScriptで統一的に取り扱えるようにするフレームワークWebCLを,ブラウザプラグインの形で先行的に実装し,ウェブブラウザからGPGPUを利用できる基盤を構築する.
• 拡張現実とスマートフォンを用いた麻雀初心者支援システムの開発

  矢田和也, 高井昌彰 全国大会講演論文集 2012 (1) 321 -323 2012年03月06日 

  テーブルゲームの一種である麻雀は広く普及している.しかし,麻雀は他のテーブルゲームと比べて大変難しいゲームであり,初心者のプレーヤーが基本のルールを覚えてもすぐにはプレイできず,手牌の中から次にどの牌を捨てたら良いかの判断がつかない事が多々ある.本研究ではこのような問題を解決するため,麻雀牌の画像認識と拡張現実技術を応用した麻雀初心者支援システムを構築した.本システムでは,スマートフォンを用いて麻雀初心者が自分の手牌画像を撮影することで,システムが適切な捨牌候補をリアルタイムに検出し,手牌画像上に捨牌の情報を可視化し,初心者のプレイを支援することが可能である.
• 拡張現実とスマートフォンを用いた麻雀初心者支援システムの開発

  矢田和也, 高井昌彰 情報処理学会第74回全国大会論文集 3 321 -322 2012年03月 [査読無し][通常論文]
  
• Webブラウザ上でのGPGPUの実現とその応用

  富澤勇介, 高井昌彰 情報処理学会第74回全国大会論文集 3 493 -494 2012年03月 [査読無し][通常論文]
  
• プレゼン環境における聴衆の身体動作に基づくコメント投稿システム

  大井悠介, 高井昌彰 2012年電子情報通信学会総合大会論文集 1 136 -136 2012年03月 [査読無し][通常論文]
  
• J-017 スマートフォンを用いた拡張現実による麻雀初心者支援システムの開発(HCI(3),J分野:ヒューマンコミュニケーション&インタラクション)

  矢田 和也, 高井 昌彰 情報科学技術フォーラム講演論文集 10 (3) 565 -566 2011年09月07日
• RL-004 北海道大学アカデミッククラウドにおけるコンテンツマネジメントシステムの展開(仮想化・クラウド・データセンタ,L分野:ネットワーク・セキュリティ)

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰 情報科学技術フォーラム講演論文集 10 (4) 15 -18 2011年09月07日
• 書籍の背表紙画像を用いた拡張現実図書検索システム

  高橋政樹, 高井昌彰 第10回情報科学技術フォーラム論文集 3 563 -564 2011年09月 [査読無し][通常論文]
  
• スマートフォンを用いた拡張現実による麻雀初心者支援システム

  矢田和也, 高井昌彰 第10回情報科学技術フォーラム論文集 3 565 -566 2011年09月 [査読無し][通常論文]
  
• ステレオ実写画像を利用したシャドーアート制作支援システムの開発

  松本雄大, 高井昌彰, 高井那美 第10回情報科学技術フォーラム論文集 3 397 -398 2011年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 仮想空間における缶アート制作シミュレーションシステム

  高橋和茂, 高井昌彰, 高井那美 第10回情報科学技術フォーラム論文集 3 399 -400 2011年09月 [査読無し][通常論文]
  
• ステレオ実写画像からのシャドーアート制作支援システム

  松本雄大, 高井昌彰, 高井那美 全国大会講演論文集 2011 (1) 113 -115 2011年03月02日 

  シャドーアートとは、同じイラストの描かれたカードを複数枚用意し、そのイラストの奥行きを推定していくつかのパーツに切り分け、そのパーツを適度な空間を持たせながら多層に貼り合わせることによって立体的な表現を行う芸術作品である。昨今では、自分で制作した作品をブログや動画投稿サイトにアップロードする活動も散見されている。この芸術において、奥行きの推定は制作作業の中で重要な位置を占めると同時に、敷居が高いと感じさせる原因ともなっていると推測される。本研究では、その奥行きの推定作業を画像処理のアプローチで行うことによって、誰でも手軽にシャドーアートを楽しめるように支援することを目的とする。
• テクスチャ付きポリゴンモデルからの缶アート生成支援システム

  高橋和茂, 高井昌彰, 高井那美 全国大会講演論文集 2011 (1) 115 -117 2011年03月02日 

  空き缶リユースの一環として、また芸術作品の一種として、缶をタイル状に配置した絵画や空間的に配置したオブジェなどの缶アート作品の制作が一般化している。しかし、缶アートを制作する前に缶の空間配置やラベルの色合わせなどを十分検討しておく必要があり、制作時には大量の缶と広い制作場所を要する。そこで本研究では立体的なオブジェ作品を対象とし、テクスチャ付き3Dポリゴンモデルデータを入力とし、これを缶によって近似表現した缶アート3Dモデルを仮想空間内に自動生成するシステムを開発する。使用する缶の大きさや個数の制約条件下で、単位缶によるポリゴンモデルのボクセル化を行い、色情報のマッチングにより最適な缶の向き合わせを行う。幾つかのサンプルモデルを用いて仮想缶アート作品を生成し、システムの有効性と課題点を検討する。
• 書籍の背表紙画像を用いたウェアラブルAR図書検索システム

  高橋政樹, 高井昌彰 全国大会講演論文集 2011 (1) 297 -299 2011年03月02日 

  書棚に大量に収納された図書から,目的の図書を短時間で発見するための効率的な手法が求められている.従来手法として図書にICタグを付加する方法があるが,図書の配置管理及びスケーラビリティに問題がある.そこで本研究では,画像特徴点マッチングにより目的の図書の配置場所を特定し,携帯端末を保持する利用者にその位置と移動経路を提示する拡張現実を用いた手法を考える.スマートフォンなど携帯端末による高速な画像認識処理には限界があるため,各書棚に対向して配置された監視サーバと協調的に連携させ,携帯端末上におけるリアルタイム処理を実現する.プロトタイプシステムの実装と動作実験を行い,その有用性と課題点を議論する.
• テクスチャ付きポリゴンモデルからの缶アート生成支援システム

  高橋和茂, 高井昌彰, 高井那美 情報処理学会第73回全国大会論文集 4 115 -116 2011年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 書籍の背表紙画像を用いたウェアラブルAR図書検索システム

  高橋政樹, 高井昌彰 情報処理学会第73回全国大会論文集 4 297 -298 2011年03月 [査読無し][通常論文]
  
• ステレオ実写画像からのシャドーアート作成支援システム

  松本雄大, 高井昌彰, 高井那美 情報処理学会第73回全国大会論文集 4 113 -114 2011年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 可視化フレームワークを用いたネットワークビジュアライゼーションの検討

  柏崎 礼生, 高井 昌彰 研究報告インターネットと運用技術（IOT） 2011 (20) 1 -5 2011年02月21日 

  ネットワークの視覚化については様々なアプローチが考案・提案されている。AS 間や AS 内、拠点内での接続性を可視化することはネットワークの管理運用において有益である。しかし、より多くの情報を管理運用担当者に与えることができるデザインや対話性により気付きを与える仕組みなど検討課題は多い。このようなリッチ化した可視化の実装の障壁となるのは、他プラットフォームへの移植性やライブラリの充実度などが挙げられる。本稿は視覚化された既存のネットワークデザインを参考にして、クロスプラットフォーム対応の可視化フレームワークを用いたネットワーク視覚化の初歩的な実装を行う。実装結果から今後の展望と有用性について検討を行う。Various methods and approaches are considered and suggest in the field of visualizing network. It is useful for operators to visualize reachability of the network on inner or outer side of AS. But there are many agendas in visualization such as design of resonance to notify the incidents or interactions to inform users of deeper knowledge. Main problems for implementation of hyper-cyber network visualization are portability for other platforms and abundant library resources. In this paper, we show the preliminary implementation to visualize various network by using modern visual art framework with crossplatform environment and consider its usefulness and prospects.
• スマートフォンを用いた強化現実型コミュニケーションシステム

  田中 秀明, 廣野 大地, 富澤 勇介, 高井 昌彰, 野本 義弘 電子情報通信学会技術研究報告. MVE, マルチメディア・仮想環境基礎 110 (238) 115 -118 2010年10月14日 

  高解像度カメラとGPS機能を搭載したスマートフォンの普及により,強化現実型のアプリケーションに必要なユーザ環境が整いつつある.本研究ではこれらのスマートフォンの機能を利用した強化現実型コミュニケーションシステムを開発する.本システムはカメラで撮影された画像に対して特徴量抽出と高速なマッチング処理を行い,建造物や看板等の現実世界のオブジェクトにメッセージを貼り付け,モノを契機とするコミュニケーションを支援するものである.
• スマートフォンを用いた強化現実型コミュニケーションシステムの実現

  田中 秀明, 廣野 大地, 富澤 勇介, 高井 昌彰, 野本 義弘 情報科学技術フォーラム講演論文集 9 (3) 193 -194 2010年08月20日 [査読無し][通常論文]
  
• 仮想空間における缶アート制作支援システム

  高橋 和茂, 高井 昌彰, 高井 那美 情報科学技術フォーラム講演論文集 9 (3) 339 -340 2010年08月20日 [査読無し][通常論文]
  
• 携帯端末を用いた書棚の図書検索のための分散協調型拡張現実システム

  高橋 政樹, 高井 昌彰 情報科学技術フォーラム講演論文集 9 (3) 459 -460 2010年08月20日 [査読無し][通常論文]
  
• 近似形状の自動組み上げが可能なユニット折り紙モデリングシステム

  田村友和, 高井昌彰, 高井那美 情報処理学会第72回全国大会論文集 4 295 -296 2010年03月 [査読無し][通常論文]
  
• GPSと画像特徴マッチングによる強化現実コミュニケーションシステム

  田中秀明, 高井昌彰 情報処理学会第72回全国大会論文集 4 431 -432 2010年03月 [査読無し][通常論文]
  
• ユニット折り紙の対話型モデリングシステム

  田村 友和, 高井 昌彰, 高井 那美 第8回情報科学技術フォーラム論文集 8 (3) 291 -292 2009年09月 [査読無し][通常論文]
  
• アニメ作品における人物キャラクター画像の萌え特徴分析とその応用

  河谷 大和, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美 第8回情報科学技術フォーラム論文集 8 (3) 321 -322 2009年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 動きの抑揚を強調した動作推定によるキャラクタアニメーション作成支援

  水野 克哉, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美 第8回情報科学技術フォーラム論文集 8 (3) 319 -320 2009年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 実映像の人物動作推定によるキャラクターアニメーション作製支援

  水野 克哉, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美 情報処理学会第71回全国大会論文集 71 (4) "4 -249"-"4-250" 2009年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 人物キャラクター画像の特徴分析によるアニメ作品評価

  河谷 大和, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美 情報処理学会第71回全国大会論文集 71 (4) "4 -737"-"4-738" 2009年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 環境条件の変更可能なイメージベースアニメ背景画像生成

  金崎 良太, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美 第7回情報科学技術フォーラム論文集 7 (3) 277 -278 2008年08月 [査読無し][通常論文]
  
• アニメキャラクターの特徴抽出に基づくアニメ度評価とその応用

  河谷 大和, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美 第7回情報科学技術フォーラム論文集 7 (3) 279 -280 2008年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 3Dキャラクタアニメーション作成支援のための人物動作推定

  水野 克哉, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美 第7回情報科学技術フォーラム論文集 7 (3) 297 -298 2008年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 片方向遅延を用いたネットワークトラフィックの適応的負荷分散手法

  柏崎 礼生, 小林 悟史, 河合 修吾, 大石憲且, 高井 昌彰 情報処理学会論文誌 49 (3) 1194 -1203 2008年03月15日 

  インターネットが普及し利用が熟成するにつれ，トラフィック要求の恒常的な増加・複雑化が問題となっている．過大なトラフィックが1 つの経路制御ノードに集中すると輻輳が生じ，伝送遅延の増大，パケット損失が発生するほか，再送により輻輳はより悪化して他の経路制御ノードにまで影響が伝播する．このため，輻輳の発生を回避し回線品質を保つために，ネットワークの帯域，経路制御ノードの処理能力をより有効に利用するための様々なトラフィックエンジニアリング（TE）技術が研究・開発されている．しかし既存のオフライン方式のTE 手法は時間即応性に欠け，トポロジの変化に対応できない．またオンライン方式のTE 手法も単一障害点の問題や複雑なトポロジのネットワークに適用する困難さが指摘されている．本論文では筆者らが提案した遅延時間を用いた適応的経路制御手法を改良し，片方向遅延を用いたアルゴリズムNREI （Network adaptive Routing for Environmental Intelligence）を提案する．IP ネットワークで評価実験を行い，提案アルゴリズムを利用しない静的ルーティングを行った結果と比較し，提案手法はトラフィック要求の増大および経路の遅延の悪化に対して適応的な負荷分散を実現できることが確認できた．As the Internet becomes increasingly popular, constant increase in demand for network traffic has been an issue. In order to avoid traffic congestion and to maintain link quality, various traffic engineering (TE) technologies, which utilize processing ability of a routing node, are being researched and developed. However, existing "offline-method of TE" lacks reaction sensitivity and adaptability in topology changes. On the other hand, "online-method of TE" contains a SPOF (single point of failure) issue and an adjustability issue in a network of complex topology. This paper proposes NREI (Network adaptive Routing algorithm for Environmental Intelligence) which is based on an one way delay algorithm. NREI is developed from the delay time based adaptive routing algorithm which authors proposed in the past. NREI is tested in an IP network to compare with static routing. The test results show that proposed routing algorithm has better adaptability in congested path avoidance and network load balancing.
• ハイパーオブジェクトによるネットワークトラフィック可視化システムの実装と評価

  上田 達巳, 高井 昌彰 情報処理学会第70回全国大会論文集 70 (3) "3 -83"-"3-84" 2008年03月 [査読無し][通常論文]
  
• ディスプレイのベゼルに貼られた付箋紙認識によるタスク管理インターフェース

  水戸 祐介, 高井 昌彰 情報処理学会第70回全国大会論文集 70 (4) "4 -215"-"4-216" 2008年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 環境条件を変更可能なイメージベースのアニメ背景画像生成システム

  金崎 良太, 柏崎 礼生, 高井 昌彰, 高井 那美 情報処理学会第70回全国大会論文集 70 (4) "4 -357"-"4-358" 2008年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 携帯電話で撮影された顔写真からの3Dモデル生成システム

  金崎 良太, 高井 昌彰 第6回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 6 (3) 231 -232 2007年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 衣服のイラスト輪郭画像に対する皺模様描画

  湯浅 一也, 高井 那美, 高井 昌彰 第6回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 6 (3) 377 -378 2007年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 投票による信頼度情報を付加したアドホックなコミュニティ形成システムの提案

  水戸 佑介, 高井 昌彰 第6回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 6 (4) 135 -136 2007年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 片方向遅延を用いたトラフィックエンジニアリングアルゴリズムの適応性評価

  柏崎 礼生, 小林 悟史, 河合 修吾, 大石 憲且, 高井 昌彰 第6回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 6 (4) 299 -302 2007年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 子どもを対象としたWebアクセス監視支援システム

  上田 達巳, 高井 昌彰 電子情報通信学会総合大会講演論文集 2007 (0) 218 -218 2007年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 衣服の輪郭画像に対する皺模様の付加的描画処理

  湯浅 一也, 高井 那美, 高井 昌彰 電子情報通信学会総合大会講演論文集 2007 (2) 112 -112 2007年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 遅延時間情報に基づく適応的ネットワークルーティング

  柏崎 礼生, 高井 昌彰 情報処理学会論文誌 47 (12) 3308 -3318 2006年12月15日 

  ネットワークの利用が熟成するにつれ，恒常的なトラフィック増加が問題となっている．多大なアクセスを生むキラーコンテンツはネットワーク上に一様に分布しているわけではなく，偏りを持って分布しているために，一部の経路制御ノード群において輻輳が生じる傾向にある．既存の経路制御アルゴリズムでは決定論的な手法で経路が一意に定められるため，ネットワークの負荷集中と輻輳はよりいっそう深刻となる．本論文では，各経路制御ノードがそれぞれ採取・蓄積した遅延時間情報に基づいて確率的に次ノードを決定し，目的ノードまでの経路を創発する適応的経路制御手法REI（Routing for Environmental Intelligence）を提案する．各ノードは，到着したパケットから得られた経由ノード間の遅延時間情報に基づいて，目的ノードごとに到達可能な次ノード候補に対して動的に変化する重みの付いた経路制御表を構築する．フォワーディングにおける次ノードはこの重みに従って確率的に選択される．適応性を機能拡張したOSPF とのシミュレーション比較実験の結果，集中的なトラフィックを発生させた場合，REI はトラフィック環境の変化に適応して平均遅延時間のより小さい経路を自律生成し，さらに負荷分散を行うことで，総遅延時間の増加を抑えながら比較対象の最大3.7倍のトラフィック量を許容することが分かった．This paper proposes a network routing algorithm REI which has autonomous adaptability to network traffic conditions. When a routing node has some different paths to a given destination, we can evaluate these paths in terms of their latency (delay time) information which will be given from inbound data packets. Based on the path evaluation by latency, every node works as a distributed autonomous agent for adaptive routing. By network simulations to compare with conventional and enhanced OSPFs, we show that the multi-agents based routing algorithm has better adaptability in congested path avoidance and network load balancing.
• 自律的な負荷分散と遅延時間増大の抑制を実現する適応的経路制御手法iREIの性能評価

  柏崎 礼生, 高井 昌彰 第5回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 5 (2) 307 -309 2006年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 子どもを対象としたWebアクセス監視支援システムの構築と評価

  上田 達巳, 高井 昌彰 第5回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 5 (4) 75 -76 2006年08月 [査読無し][通常論文]
  
• テンプレートモデルを用いた3Dキャラクターのデフォルメーション

  相馬 大作, 高井 那美, 高井 昌彰 第5回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 5 (3) 231 -232 2006年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 子どもの保護を目的としたインターネット利用監視支援システムの開発

  上田 達巳, 高井 昌彰 電子情報通信学会技術研究報告. SITE, 技術と社会・倫理 106 (174) 75 -80 2006年07月13日 

  近年,インターネットは子ども達にとって非常に身近なものになってきており,子ども達がインターネットから情報を取得する機会が増えてきている.インターネットでは有益な情報を得ることができる反面,意図せずに有害な情報に接触してしまう危険性がある.この危険を回避するために,子どものインターネット利用状況を監視しなければならないが,一方で子ども達のプライバシーにも配慮する必要がある.本稿ではインターネットに接続している子どものPC上で全ての処理を行う,インターネット利用監視支援システムについて述べる.イーサネットのパケットキャプチャによってインターネットアクセスの監視を常に行い,Webページなどから取得された単語を抽出し,異なるカテゴリーごとの辞書と比較することにより,アクセス傾向を解析した結果を,保護者に対して電子メールで定期的に報告する.本稿ではシステムのWindowsプラットフォーム上での実装と,パケットキャプチャ及びアクセス傾向分析による負荷の評価について述べる.
• C-8-12 トルネードアーキテクチャにおけるSFQマイクロプロセッサのデータパスの動作実証(C-8.超伝導エレクトロニクス,一般講演)

  神谷 義章, 田中 雅光, 入江 直樹, 藤巻 朗, 小畑 幸嗣, 高木 一義, 高木 直史, 山梨 裕希, 秋本 彩, 朴 熙中, 吉川 信行, 高井 昌彰 電子情報通信学会総合大会講演論文集 2006 (2) 49 -49 2006年03月08日
• JXTAにおけるランデブーピアの動的選択手法の提案

  石澤 望夢, 高井 昌彰 電子情報通信学会総合大会講演論文集 2006 (2) 63 -64 2006年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 子どもの保護のためのWebアクセス監視支援システム

  上田 達巳, 高井 昌彰 第4回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 4 (4) 203 -204 2005年08月 [査読無し][通常論文]
  
• アニメキャラクターの頭部3Dモデル構築支援

  吉田 武史, 高井 那美, 高井 昌彰 第4回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 4 (3) 293 -294 2005年08月 [査読無し][通常論文]
  
• 実書籍への複合情報付加による学習支援システム

  相樂 恭宏, 高井 邦美, 高井 昌彰 第4回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 4 (3) 405 -406 2005年08月 [査読無し][通常論文]
  
• JXTAにおけるP2Pネットワークの可視化

  石澤 望夢, 高井 昌彰 第4回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 4 (3) 545 -546 2005年08月 [査読無し][通常論文]
  
• C-8-5 SFQマイクロプロセッサに向けたレジスタファイルの実証(C-8. 超伝導エレクトロニクス, エレクトロニクス2)

  神谷 義章, 田中 雅光, 河本 智浩, 藤巻 朗, 小畑 幸嗣, 高木 一義, 高木 直史, 藤原 完, 山梨 裕希, 秋本 彩, 吉川 信行, 高井 昌彰 電子情報通信学会総合大会講演論文集 2005 (2) 33 -33 2005年03月07日
• 複合現実による実書籍を通した学習支援システム

  相樂 恭宏, 高井 昌彰, 高井 那美 電子情報通信学会総合大会講演論文集 2005 (2) 150 -150 2005年03月 [査読無し][通常論文]
  
• C-8-12 SFQマイクロプロセッサに向けたトルネードアーキテクチャの提案(C-8.超伝導エレクトロニクス)

  神谷 義章, 田中 雅光, 近藤 敏明, 河本 智浩, 藤巻 朗, 早川 尚夫, 小畑 幸嗣, 高木 一義, 高木 直史, 藤原 完, 中島 直希, 山梨 裕希, 秋本 彩, 吉川 信行, 高井 昌彰 電子情報通信学会総合大会講演論文集 2004 (2) 60 -60 2004年03月08日
• 複合現実感によるビデオ監視支援システム (特集 バーチャルリアリティ最新研究事例)

  高井 昌彰 映像情報industrial 35 (7) 23 -28 2003年07月
• 複合現実感によるビデオ監視

  川崎 直之, 高井 昌彰 日本バーチャルリアリティ学会大会論文集 7 (0) 429 -430 2002年09月18日 [査読無し][通常論文]
  
• マルチエージェント指向自律分散ルーティング

  柏崎 礼生, 高井 昌彰 第1回情報科学技術フォーラム一般講演論文集 2002 (2) 281 -282 2002年09月 [査読無し][通常論文]
  
• 北海道大学における情報基幹システムの取り組み

  高井 昌彰 情報処理学会研究報告知能と複雑系（ICS） 1999 (63) 47 -50 1999年07月22日 

  コンピュータネットワークは、ただ速く繋ればよいという時代から、何をどのように伝えるか、コンテンツに一歩踏み込んだ付加価値を伴うネットワークへと変貌を遂げている。すなわち、コンピュータネットワークはインフラから、価値の創造と流通の中核すなわち情報基幹(nformation Cor)へと様変わりしている。本稿では、北海道大学におけるキャンパスネットワークの変遷と統合メディアサービス基盤システムについて述べ、キャンパス情報基幹への取り組みを紹介する。Computer networks are changing their own function from just what transmits data to what gives additional value for human communication. Computer networks are no longer infrastructure, they grow into the information core which supports us in all phases of contents production and circulation. In this article, we show our challenge to making up the campus information core in Hokkaido University.
• PET/SPECT 逐次近似再構成法のデータテーブル圧縮による効率化

  高橋 秀樹, 高井 昌彰, 山本 強 電子情報通信学会総合大会講演論文集 1999 (1) 135 -135 1999年03月 [査読無し][通常論文]
  
• ピクセル(ボクセル)のソートテーブルを用いた2次元・3次元画像データの可逆符号化法

  明上山 温, 山本 強, 高井 昌彰 電子情報通信学会総合大会講演論文集 1999 (2) 35 -35 1999年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 分散アルゴリズムを用いたSteiner木の複数同時生成構成法

  塚田 慎, 高井 昌彰, 山本 強 第58回情報処理学会全国大会講演論文集 58 (3) 311 -312 1999年03月 [査読無し][通常論文]
  
• ビジュアルプログラムが可能なアクティブメッセージ

  高橋 秀太, 冨川 裕樹, 高井 昌彰, 山本 強 情報処理学会第58回全国大会論文集 58 (3) 433 -434 1999年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 移動エージェントによる移動チャットサーバ

  冨川 裕樹, 高井 昌彰, 山本 強 情報処理学会第58回全国大会論文集 58 (3) 501 -502 1999年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 実時間変化を伴うボリュームデータの当たり判定手法

  平井 哲, 山本 強, 高井 昌彰 情報処理学会第58回全国大会論文集 58 (4) 173 -174 1999年03月 [査読無し][通常論文]
  
• ボクセル空間における仮想粘土の変形動作について

  斎藤 敏樹, 荒田 秀樹, 高井 昌彰, 山本 強 情報処理学会第58回全国大会論文集 58 (4) 175 -176 1999年03月 [査読無し][通常論文]
  
• 顔の表情を識別する画像特徴量の提案

  高野 雄司, 林 世紀, 山本 強, 高井 昌彰 情報処理学会第57回全国大会論文集 57 (2) 134 -135 1998年10月05日 [査読無し][通常論文]
  
• PC用3Dアクセラレーターを用いたリアルタイムボリュームレンダリング

  木村 篤史, 山本 強, 高井 昌彰 情報処理学会第57回全国大会論文集 57 (4) 164 -165 1998年10月05日 [査読無し][通常論文]
  
• Height Fieldで表現された水面の屈折現象の高速レンダリング手法

  徳山 哲朗, 山本 強, 高井 昌彰 情報処理学会第57回全国大会論文集 57 (4) 166 -167 1998年10月05日 [査読無し][通常論文]
  
• 極座標の動画像で構築する仮想空間再生システム

  田渕 善久, 山本 強, 高井 昌彰 情報処理学会第57回全国大会論文集 57 (4) 188 -189 1998年10月05日 [査読無し][通常論文]
  
• 脳機能研究のためのfMRIプロトコルの確立

  熊澤 誠志, 山本 徹, 高井 昌彰, 山本 強 情報処理学会第57回全国大会論文集 57 (4) 242 -243 1998年10月05日 [査読無し][通常論文]
  
• ミラーサーバへの自動転送機能を有する分散WWWサーバシステム

  杉山 正一, 高井 昌彰, 山本 強 情報処理学会第56回全国大会論文集 56 (3) 319 -320 1998年03月17日 [査読無し][通常論文]
  
• 全周動画像を表現する仮想空間の効率的表現

  田渕 善久, 山本 強, 高井 昌彰 情報処理学会第56回全国大会論文集 56 (4) 126 -127 1998年03月17日 [査読無し][通常論文]
  
• リアルタイム処理に向けたボリュームリンダリング手法

  木村 篤史, 山本 勉, 高井 昌彰 情報処理学会第56回全国大会論文集 56 (4) 166 -167 1998年03月17日 [査読無し][通常論文]
  
• しぶきの発生に関する研究

  徳山 哲朗, 山本 勉, 高井 昌彰 情報処理学会第56回全国大会論文集 56 (4) 172 -173 1998年03月17日 [査読無し][通常論文]
  
• セル構造オートマトンによる仮想粘土細工システムの構築

  荒田 秀樹, 高井 昌彰, 山本 勉 情報処理学会第56回全国大会論文集 56 (4) 179 -180 1998年03月17日 [査読無し][通常論文]
  
• fMRI高画質化のための定量的ノイズ解析

  熊澤 誠志, 山本 徹, 高井 昌彰, 山本 強 情報処理学会第56回全国大会論文集 56 (4) 422 -423 1998年03月17日 [査読無し][通常論文]
  
• 動的粒子集団分割法の性能評価

  江丸 裕教, 高井 昌彰, 山本 強 情報処理学会第55回全国大会論文集 55 (1) 58 -59 1997年09月24日 [査読無し][通常論文]
   

  ここ数年, スーパコンピュータを凌ぐような性能を持つ, 超並列計算機が次々と発表されている。また, 科学技術計算の分野において, 計算機を駆使したシミュレーションの重要性はますます増してきている。このような状況の中, より大規模なシミュレーションを高速に行なうために, PE数, 結合方式など様々な種類の並列計算機を用いた研究が行なわれている。その中でも, 我々は物理・化学などの分野で現在広く用いられている分子動力学法(Molecular Dynamics Simulation)に着目している。分子動力学法とは, 多数の粒子から構成される仮想的な系を考え, 与えられた粒子間相互作用を用いて, 各粒子に働く力を求め, 運動方程式の時間に関する近似方程式により全粒子を一斉に運動させ, 時間に対する粒子の位置と速度などの情報から種々のマクロ量を求める, 分子シミュレーションとよばれる手法の一つである。分子シミュレーションには他にも分子力学法, モンデカルロ法などがあるが, この手法の優れている点は, 原子・分子の大規模な集団の挙動からそのマクロな性質を導くことが可能である, という点にある。本論文では分子動力学法の並列解法として動的粒子集団分割法を取り上げ, 並列分子動力学法で最も良く用いられているセル分割法との比較を行なうことによってその利点を明らかにする。
• 水流のしぶき発生に関する考察

  徳山 哲朗, 山本 強, 高井 昌彰 情報処理学会第55回全国大会論文集 55 (4) 309 -309 1997年09月24日 [査読無し][通常論文]
   

  本研究は、並列機などの特殊なハードウエアを用いずに一般のPC上で、リアルタイムに水流の挙動のモデリングとレンダリングを行うことを目標としている。現在取り組んでいる課題は、Heigh Field上の水からパーティクルへの変換によって、しぶきを発生させることである。そこで、この論文では、しぶきの発生に必要になると思われるHeight Field上の水の速度の算出手法と、しぶきの発生条件に関する考察を述べることにする。
• 超並列計算機による分子動力学法シミュレーション

  江丸 裕教, 高井 昌彰 情報処理学会第54回全国大会論文集 54 (1) 73 -74 1997年03月12日 [査読無し][通常論文]
   

  ここ数年、スーパコンピュータを凌ぐような性能を持つ、超並列計算機が次々と発表されている。また、科学技術計算の分野において、計算機を駆使したシミュレーションの重要性はますます増してきている。このような状況の中、より大規模なシミュレーションを高速に行なうために、PE数、結合方式など様々な種類の並列計算機を用いた研究が行なわれている。その中でも、我々は物理・化学などの分野で現在広く用いられている分子動力学法 (Molecular Dynamics Simulation) に着目している。本論文では粒子間の相互作用が短距離に限定できるような物理条件を仮定した上で、この条件下における分子動力学法の並列実装について考察を行ない、超並列計算機 SR2201を用いて実装実験を行なった結果について述べる。さらに、従来手法ではうまく対応できなかったような物理条件下において、超並列計算機が効率よく機能する動的粒子集団分割法を提案する。
• Gur Game パラダイムにおける自己組織的パターン生成

  荒田 秀樹, 高井 昌彰 情報処理学会第54回全国大会論文集 54 (2) 123 -124 1997年03月12日 [査読無し][通常論文]
   

  分散システムの分野において、外界からの命令なしに、もしくは簡単な命令だけにより、ある処理要素の集合が協調して何らかの仕事を成し遂げる、ということは非常に興味深い問題であり、多方面に渡り研究が進められてきた。Gur Game は複数のエージェントの協調による最適化モデルの1つであり、マルチエージェントシステムにおける自律分散処理への応用が報告されている。本稿では、この Gur Game パラダイムをパターン生成に応用することを考え、その初期段階として、エージェントを直線上に整列させることを試みる。幾何図形の構成要素である点を、平面上を移動するエージェントとしてとらえ、それぞれを有限状態オートマトンで構成する。オートマトンは、生成させたいパターンの幾何学的制約の充足度にしたがい状態遷移を繰り返す。オートマトンの状態数や問題サイズの相違によるエージェントの整列具合を調べ、Gur Gameパラダイムのパターン生成に対する応用の可能性を探る。
• 自律的オブジェクトパラダイムに基づく分散協調シミュレーション

  冨川 裕樹, 高井 昌彰 情報処理学会第54回全国大会論文集 54 (2) 125 -126 1997年03月12日 [査読無し][通常論文]
   

  自律的オブジェクトパラダイム (autonomous objects paradigm )では、知性の主体はメッセージにあり、ノードはメッセージがもたらすプログラムを実行するインタプリタであると考える。この枠組みはhuman agentや自律的ロボットなどの知的エージェントのモデル化に適しており、自律的オブジェクトパラダイムは分散環境におけるマルチエージェントシステムと親和性が高いと予想される。本論文では、簡単な分散協調問題を設定し、その問題を自律的オブジェクトパラダイムおよび従来の一般的な通信オブジェクトパラダイムに基づいて解く2つのアルゴリズムの設計方針を比較検討する。
• 遺伝的アルゴリズムによる分散・適応型ルーティング

  村井 康紀, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰 情報処理学会第52回全国大会論文集 52 (2) 121 -122 1996年03月06日 [査読無し][通常論文]
   

  計算機ネットワークの拡大とトラヒックの増大に伴い、通信経路を決定するルーティング手法が急速にその重要性を高めている。本稿では遺伝的アルゴリズムを応用して、ネットワーク状態の変化に適応し、動的に経路選択を行うルーティング手法を提案する。経路選択の目的は平均の通信遅延時間を最小にすることであるが、これに要する付加的な制御情報の通信もネットワークのトラヒックに影響を与えるため、その通信は最小限に押さえられる必要がある。
• 反応拡散系に基づくテクスチャ生成の効率化

  中森 工慈, 高井 昌彰 情報処理学会第52回全国大会論文集 52 (2) 313 -314 1996年03月06日 [査読無し][通常論文]
   

  テクスチャを自動的に合成するための一手法として、反応拡散系(Reaction-diffusion systems)という局所的、非線形的な相互作用のモデルが注目されている。このモデルは生体学的な見地から提唱されたもので、パラメータを変化させることにより様々な興味深い模様を形成することが可能である。しかし反応拡散系は、パラメータの数が多く、かつその調整が非常に微妙であるという欠点をもつため、その設定を手作業で行なうには困難が伴う。したがってパラメータの設定を自動的に行なうアルゴリズムの開発が不可欠といえる。パラメータ設定を完全自動化する上で、生成されたテクスチャをいかに評価するかということが重要となる。本稿では、反応拡散系を用いて生成されたテクスチャの評価法、およびそれを応用したパラメータ自動設定アルゴリズムについて述べる。
• マルチキャストによる動的負荷分散アルゴリズムの超並列計算機での評価

  池田 真樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰 情報処理学会第52回全国大会論文集 52 (6) 161 -162 1996年03月06日 [査読無し][通常論文]
   

  分散システムの利用率を向上させるためには、システムを構成する計算機間で負荷を平均化する必要がある。動的負荷分散アルゴリズムは負荷の重い計算機から負荷の軽い計算機へタスクを転送することでシステム全体として負荷の平均化をはかる。少ない通信量で効果的なタスク転送を行なうために、タスク転送要求の送出先を複数指定するマルチキャストを導入した手法が提案されている。 一方、局所メモリを持つ自立した計算ノードが専用の高速通信ネットワークにより相互結合されたMIMD型の並列計算機である超並列計算機は、高速な並列計算機を安価に実現するアーキテクチャとして近年注目を集めており、数多くの開発例が存在する。 そこで本論文では、マルチキャストによる動的負荷分散アルゴリズムを超並列計算機へ実装し、そのアルゴリズムの性能評価を行なうことで、超並列計算機上でのアルゴリズムの特性を調べる。具体的には、マルチキャストを用いた動的負荷分散アルゴリズムのシミュレータをParallel-Ware(ExPress)の通信ライブラリを用いて超並列計算機SR-2001上に実現し、シミュレーション実験を通してアルゴリズムの性能評価を行なう。
• 分散アルゴリズムを用いたMSTの構成法について

  大鷹 秀之, 高井 昌彰 情報処理学会第52回全国大会論文集 52 (6) 163 -164 1996年03月06日 [査読無し][通常論文]
   

  ローカルネットワークや広域ネットワークが整備されるに従い、分散環境下で実行される並列計算が重要になりつつある。これにともない分散環境下でプロセスを効果的に協調動作させる分散アルゴリズムの研究が盛んに行なわれている。分散システムにおいては、各計算機の局所的なデータだけで処理できる作業は、他の計算機と独立に実行できるので、処理効率が向上する。しかしメッセージの送受信が頻繁に行なわれるような分散アルゴリズムでは、メッセージ遅延や同期などのために逆に処理効率が落ちる場合も少なくない。これまで、様々な問題に対して多くの分散アルゴリズムが提案されているが、本稿ではそれらの中で、最小生成木(MST)の構成問題を非同期システム上で解く分散アルゴリズムを取り上げ、これを超並列計算機SR-2001上に実装する方法について述べる。
• 確率学習による適応度評価を導入した遺伝的アルゴリズムに基づく動的負荷均衡

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤義治 情報処理学会論文誌 36 (4) 868 -878 1995年04月15日 

  分散システムを有効に利用するために、システム内の各計算機の負荷を一様化することが必要である。分散管理型の動的負荷均衡アノレゴリズムにおいては、それぞれの計算機で独立して負荷状態の観測およびタスク転送の決定を行う。本論文では、負荷の重い計算機からのタスク転送要求をマルチキャストで実現した分散管理型の動的負荷均衡アノレゴリズムを提案する。本手法の特徴は、タスク転送要求の送出先リストを符号化し、適応度評価に確率学習オートマトンを組み合わせた遺伝的アルゴリズムを用いることで転送要求の成功率を向上させることにある。シミュレーション実験により従来の手法との比較検討を行い、提案する手法がシステムの平均応答時間、タスク転送要求の成功率、および動的な負荷変化への適応性の点において優れていることを示した。
• UNIXネットワークにおける動的負荷分散への遺伝的操作の導入

  山下 貴幸, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第50回全国大会論文集 50 (1) 249 -250 1995年03月15日 [査読無し][通常論文]
   

  複数の計算機をLANで接続して資源の共有を図る分散システムにおいて、計算機間で負荷の分散を行うことにより、応答時間の短縮や資源利用率の改善など、システム性能の向上を図ることができる。この目的のため、種々の負荷分散方式が提案されてきた。負荷分散方式は、静的負荷分散方式と動的負荷分散方式に分類することができる。さらに、動的負荷分散は、負荷情報の管理とタスク転送の決定を一台の計算機で行う集中制御型と、各計算機で独立して行う分散制御型に分けられる。本研究では[3]を基に、マルチキャストによるタスク転送要求の送出先の決定に対して遺伝的アルゴリズムを適用することで、より効率的な負荷情報の収集と利用を図る分散制御型動的負荷分散方式を提案する。また、UNIXネットワークで構成される分散システム上に実装し、模擬タスクを用いたシミュレーション実験により性能評価を行う。
• エリート戦略を有する遺伝的アルゴリズムの非斉時マルコフ連鎖を用いた収束性の証明

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第50回全国大会論文集 50 (2) 285 -286 1995年03月15日 [査読無し][通常論文]
   

  本稿ではエリート戦略を有する遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithms,GA)に関して、非斉次マルコフ連鎖を用いた解析を行う。GAの収束性に関しては、マルコフ連鎖を用いた解析が従来行われてきたが、本論文では、非斉次マルコフ連鎖の遷移行列を用い、より簡明な収束性の証明を行う。さらにその結果を用いて、大域的最適解を得る確率に関する収束速度の下限を求めた。
• 幾何図形のピクセルレベルにおける並列生成

  荒田 秀樹, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第50回全国大会論文集 50 (2) 329 -330 1995年03月15日 [査読無し][通常論文]
   

  ピクセル空間に三角形などの幾何図形を描く場合、端点の位置や線分の長さなどの情報を一元的に管理する上位機構が存在し、その情報をもとに描画がなされる。この際、ピクセル空間は受動的なメモリと考えられ、図形描画はそれに対する逐次的処理である。これに対し、オブジェクト指向の視点を参考にして、それぞれのピクセルを処理機能を有する能動的な実体としてとらえ、ピクセル空間上で幾何図形を並列的に生成するアプローチはたいへん興味深い。我々は既に、局所的計算モデルであるセル構造オートマトンを用いた図形生成モデルについて報告している。このモデルでは幾何学的制約条件として指定できるものが端点の数及び線分の長さのみであり、制約条件の充実が課題であった。本論文では、ピクセル空間を多層のセル空間と考え、セル構造オートマトンを用いて幾何学的制約条件を考慮した幾何図形の生成を試みる。
• 確率学習機構を有する遺伝的アルゴリズムの戦略獲得への応用

  富川 裕樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治 北海道大学工学部研究報告 (172) p15 -22 1995年02月
• 遺伝的操作を用いた経路選択問題の解法

  天野 美樹, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第49回全国大会論文集 49 (2) 227 -228 1994年09月20日 [査読無し][通常論文]
   

  通信網管理の分野においては、時間に関して変化する需要や環境に応じて資源を再配分する問題を動的資源割り当て問題として定義することができる。本論文では、まずここで扱う通信網経路選択問題を設定し、通信の際の高速かつ安定した経路供給を目標とし、遺伝的操作による経路学習を導入した解法を紹介する。経路選択問題を解く際に注意しなければならないのは、ネットワークの負荷が動的に変化する点と、伝送要求が発生してから経路選択するまでの時間に制約があるという点である。これらの問題点を解決するために、本論文では各ノードがエージェントとなり、伝送要求に対して目的ノードまでの経路を自律的に選択する分散方式に着目する。遺伝的アルゴリズムは(1)遺伝子を集団で保持しているため多様性が確保できる、(2)生物が進化し環境に適応する過程をアルゴリズム化しているという点により、環境変化への適応能力が高いと考えられる。すでに我々はこの遺伝的アルゴリズムをベースとした適応型ルーティング法を提案している。同手法では経路候補を遺伝子として表現し、経路候補に遺伝的操作を施すことにより負荷変化に対応した経路の学習を行なう。しかし、同手法は問題解決の性能に与える負荷情報交換のための通信量の影響が問題となっていた。そこで本論文では、より少ない通信量で多くの負荷情報を得られるように負荷情報交換の方式に改良を加えた。
• 確率学習による適合度評価機構を有する遺伝的アルゴリズム(1) : 基本モデル

  棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第49回全国大会論文集 49 (2) 231 -232 1994年09月20日 [査読無し][通常論文]
   

  従来の遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithms,以下GAと略す)では、正確な適合度値が必要なときに必要な数だけ求められることを暗黙の前提としている。しかし、実際の問題へ応用する場合、適合度評価に時間を要し、一度に多くの適合度値を計算することが現実的でないことがある。また、確率的な環境への適応学習などの場合、環境から得られる情報は、ある行動の成功・失敗の2値で示されるため、適合度の値として直接採用することはできない。本論文では、逐次的に適合度評価を行なうことで、確率的な環境に適応する遺伝的アルゴリズムStGA(Stochastic Genetic Algorithm)を提案する。StGAでは適合度の評価に確率学習オートマトン(Stochastic Learning Automata,SLA)を採用した。これにより、環境から得られる情報が成功・失敗の2値に限られ、かつ逐次的にしか評価値が得られない場合でも、適切な適合度値の分布を集団内に作り出す。また、StGAをSLAの改良とみなすこともできる。SLAには、状態空間のサイズが非常に大きな場合に、収束が著しく遅くなるという欠点がある。この欠点を改善するために、従来、連想記憶を用いた状態空間の圧縮などの対策が講じられてきたが、問題に依存した静的な方法であることから一般に広く用いることはできない。StGAでは、状態空間を...
• 確率学習による適合度評価機構を有する遺伝的アルゴリズム(2) : 戦略獲得への応用

  冨川 裕樹, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第49回全国大会論文集 49 (2) 233 -234 1994年09月20日 [査読無し][通常論文]
   

  従来の遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm,以下GAと略す)を、適合度値の評価に時間を要する問題や確率環境への適応学習に適用することは困難である。このような問題に対して、確率学習による適合度評価機構を有する遺伝的アルゴリズムStGA(stochastic Genetic Algorithm)が提案されている。StGAでは、適合度の評価に確率学習オートマトンSLA(stochastic Learning Automata)を用いている。SLAには、状態空間のサイズが非常に大きい場合に収束が著しく遅くなるという欠点がある。StGAはこの点を改善し、問題に適応する形で状態空間を圧縮することを目的としている。我々はStGAが状態空間の圧縮を行なうという点に着目し、これを戦略の種類が非常に多いゲームにおける戦略の獲得に応用できるのではないかと考えた。本論文では、StGAとSLAをゲームにおける戦略の獲得を行なう手段としてインプリメントして対戦を行ない、状態空間のサイズが大きい場合におけるStGAの有効性の検証を行なう。
• GAと確率学習オートマトンを用いた動的負荷分散システム

  山下 貴幸, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第49回全国大会論文集 49 (2) 251 -252 1994年09月20日 [査読無し][通常論文]
   

  複数の計算機をLANで接続して資源の共有を図る分散システムにおいて、計算機間で負荷の分散を行うことにより、応答時間の短縮や資源利用率の改善など、システム性能の向上を図ることができる。この目的のため、種々の負荷分散方式が提案されてきた。分散制御型の動的負荷分散方式に遺伝的操作を導入した手法として、遺伝的アルゴリズムと確率学習オートマトンによる動的負荷分散(GeSLA)に関する研究が行われている。この手法においては、タスク転送をどの計算機に対して要求するかを記述した文字列を遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithms,GA)における個体とし、その適合度値の更新に確率学習オートマトン(Stochastic Learning Automata,SLA)による確率的山登り法を適用している。本研究では、UNIXワークステーションをLANで接続した分散システム上にこの方式を実装し、実際に生成したタスクを用いた実験により性能評価を行う。
• 相互作用を考慮した樹群のイメージ生成

  山下 彰一, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第49回全国大会論文集 49 (2) 341 -342 1994年09月20日 [査読無し][通常論文]
   

  CGは建設計画や都市計画、景観シミュレーションなど、様々な分野で広く実用されている。自然物を対象としたCG表現についても多くの研究がなされており、その中で樹木の画像生成は自然景観や都市景観のシミュレーションにおいて重要な位置を占める。特に公園や街路樹並木などの植樹計画や熱帯雨林の伐採計画、ヘリコプターなどの低速低空飛行機用フライトシミュレータの景観シミュレーションにおいては、樹木の成長過程を考慮し、より自然な樹木の空間配置を可視化する事が重要である。自然における樹木の形状形成は遺伝的要素、生理的プロセス、外的環境など、内的・外的な多くの要因によって影響を受けるが、これらの要因は相互に関連しあい複雑に作用している。そのため、自然な樹木の表現を得る上で樹木成長時の環境全体の影響を考慮することが不可欠である。我々は、基本的な樹形の生成パターンを遺伝子レベルで、できるだけ簡潔に符号化し、周囲の環境の影響を受けながら成長する樹群形成モデルを提案している.本稿では、本モデルを用い個体間の競争も含めたシミュレーションを行ない、樹群のイメージ生成を試みる。
• セル構造オートマトンによる図形生成について

  荒田 秀樹, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第49回全国大会論文集 49 (2) 435 -436 1994年09月20日 [査読無し][通常論文]
   

  セル構造オートマトンは、現在のセルの状態と予め定義された近傍の状態により次の時刻のセルの状態を決定する局所的計算モデルで、比較的簡単な近傍形及び状態遷移規則の下で全体として複雑な挙動を示すことが知られている。また、本質的に並列アルゴリズムであり、マルチプロセッサや分散システムとの関連性も高い。本稿では、ピクセル空間を2次元のセル空間と考え、セル構造オートマトンを用いて幾何図形の生成を行う。セル空間上で局所的な情報を伝達するための手段としてある種の波を発生させ、その情報を活用してセル空間の大域的制御を試みる。
• 遺伝的操作を用いた適応型ルーティング

  天野 美樹, 日高 東潮, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第48回全国大会論文集 48 (2) 229 -230 1994年03月07日 [査読無し][通常論文]
   

  現在のようにネットワークが発達し規模が拡大するにつれて、高速かつ安定した経路を確保し、通信をスムーズに行なうためのルーティングが重要となる。しかし、ネットワークの負荷状態は動的に変化するため、多く使用されている静的なルーティング法では十分に対応できない。本稿では、環境が変化する問題に対して有効なアルゴリズムの1つである遺伝的アルゴリズムをベースとした遺伝的操作を用いて、リンクの負荷が変化するネットワーク通信に関し、通信遅延時間が最小になるように経路を決定する適応型ルーティング手法を提案する。
• 個体間の相互作用を考慮した樹群の形成シミュレーション

  山下 彰一, 日高 東潮, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第48回全国大会論文集 48 (2) 390 -390 1994年03月07日 [査読無し][通常論文]
   

  樹木の画像生成は自然景観や都市景観のCGシミュレーションにおいて重要な位置を占める。特に公園や街路樹並木などの植樹計画や、ヘリコプターなどの低速低空飛行機用フライトシミュレータの景観シミュレーションにおいては、樹木の成長過程を考慮し、より自然な樹木の空間配置が重要である。自然における樹木の形状形成は遺伝的要素、生理的プロセス、外的環境など、内的・外的な多くの要因によって影響を受けるが、これらの要因は相互に関連しあい複雑に作用している。そのため、自然な樹木の表現を行なう上で樹木の成長時の環境全体の影響を考慮することが示可欠である。本稿では、樹木は基本的な樹形の生成パターンを遺伝子レベルで保持していると考えその特徴をできるだけ簡潔に符号化し、周囲の環境の影響を受けながら成長するモデルを提案する。その上で個体間の競争も含めたシミュレーションを行なうことにより、自然な樹群の形成が可能であることを確認する。
• UNIXネットワークにおけるタスク分散システムの実現と性能評価

  吉田 孝光, 高井 昌彰, 佐藤義治 情報処理学会研究報告システムソフトウェアとオペレーティング・システム（OS） 1994 (13) 113 -120 1994年01月27日 

  本論文では、分散システムにおけるコンピュータ間の負荷分散を行い、タスクの平均応答時間の短縮を図る比較的簡単な分散制御型の動的負荷分散方式を提案する。本方式は、負荷分散の対象となるタスクを移送が容易な未実行のものに限定することで実際の分散システムへの実装の可能性を高めるとともに、異機種を含む一般的な分散システムにも適用可能な負荷分散アルゴリズムを用いている。さらに本方式をNFSが実装されているUNIXネットワーク上にネットワークタスク分散システム () として実現し、実験の結果から分散システムに負荷の偏りがある場合や適度な負荷が与えられた場合に負荷分散効果が顕著に現れることが確認された。In this paper we propose a dynamic load balancing algorithm for distributed systems. The prime objective of our algorithm is to shorten the mean response (turnaround) time of batch tasks such as noninteractive simulation programs by balancing workloads among computers in a distributed system. We focus on a simple mechanism for allocating or migrating tasks before their execution, and implement it on a local area network composed of heterogeneous UNIX workstations as a Network Task Distribution System (NTDS). We show that the NTDS significantly improves the mean response time by experimental results.
• 絶対値エネルギー関数をとる拡張ボルツマンマシンの並列化方法

  佐藤 秀幸, 高井 那美, 高井 昌彰, 國井 利泰 全国大会講演論文集 46 277 -278 1993年03月01日 

  ボルツマンマシン(BM)や拡張ボルツマンマシン(EBM)といったニューラルネットを用いて組合せ最適化問題を解くことができる.これらのマシンは,ネットワークに付随するエネルギー関数の最小化により最適解を見つける.より簡単なネットワークにするために,エネルギー関数として絶対値表現した関数を用いるEBM(AEEBM)も考えられている.BM,EBMでは,ユニットの状態がそれに結合しているユニットの状態だけで決まるので,複数のユニットを同時に変化させる,つまり並列化を比較的簡単に行なうことができる.しかし,AEEBMではユニットの変化の際にグローバルな情報であるネットワークのエネルギー値を用いるため,並列化の障害になる.そこでこの研究では,AEEBMにおいて,ユニットをグループ分けすることによって並列化を行なう方法を提案する.
• Abaptive Codingを用いた並列遺伝的アルゴリズムに関する研究

  高橋 正和, 棟朝 雅晴, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第46回全国大会論文集 46 (2) 301 -302 1993年03月01日 [査読無し][通常論文]
   

  遺伝的アルゴリズムは、生物の遺伝子の働きにヒントを得た最適化手法である。問題の対する多数の解候補を遺伝子の形にコーディングし、その適応度の高いものが増加してゆく「淘汰」(selection)2つの遺伝子内の部分情報を交換する「交叉」(crossover)、ある小さな確率で遺伝子内の情報が変化する「突然変異」(mutation)の基本3操作を一世代とし、それを繰り返すことによって近似最適解を得ようとするアルゴリズムである。しかし、一般的にコーディングやcrossover方法の設定に関しては、ビルディングブロック仮説を満たす必要がある。しかしながら。問題によってはこの仮説を常に満たすようなコーディング方法を求めることが困難な場合がある。その為、最適解に収束しない事も少なくない。そこで本稿では、コーディングを動的に変化させるadaptive codingを提案しナップザック問題を用いた数値実験によりその有効性を確認する。
• 遺伝的アルゴリズムの探索に関する考察

  日高 東潮, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第46回全国大会論文集 46 (2) 303 -304 1993年03月01日 [査読無し][通常論文]
   

  遺伝的アルゴリズム(Genetic Algorithm以下GAと略す)はse-lection(淘汰),crossover(交叉),mutation(突然変異)の基本3操作を繰り返し適用することで、適応度関数と呼ばれる関数の最大化問題を近似的に解く最適化アルゴリズムである。これまでに数多くの改良されたGAモデルが提案されてきたが、その多くが生物の進化モデルに依存しており、最適化アルゴリズムとしては冗長な部分が多く見られた。その中でも遺伝子集団内に同一遺伝子がかなりの重複度を持って存在する点が、有限である遺伝子集団の利用効率を考える上で非常に不利だと思われる。そこで本研究ではSimple(以下SGA)をベースに遺伝子の重複を防ぐことで解空間探索の方法に改良を加えたGAのモデルを提案し、その有効性を実験により確認した。今回提案するモデルは、個々の遺伝子にある種の属性を与えることにより、GAにおける探索を遺伝子問重複の出ない状態で行なおうというものである。
• Circular Constraintsを伝播で解く一手法

  高井 那美, 高井 昌彰 情報処理学会第46回全国大会論文集 46 (2) 431 -432 1993年03月01日 [査読無し][通常論文]
   

  描画方式(picture description scheme)の1つに、完成された図形が満たすべき条件-幾何学的制約-のみをシステムに与える宣言的方式がある。この方式による描画システムでは、これらの制約をシステムが解くことによって、図形の生成に必要な点の座標値を求めていかなければならない。伝播(propagation)は最も簡単な制約解法の1つである。この方法は制約をグラフの形で表し、既知の値をグラフ内のノードからノードへと次々に伝えていくものである。我々は、この方法を2次元の幾何学的制約問題に適用して非線形の制約も簡単に解けるようにし、また、対話的な環境にも十分耐えられるようにインプリメントした。しかし、この方法は簡単で正確な反面、局所的に解を探索していくために、ループになってしまう制約(circular constraints)も多い。そこで、almost sufficient subgraphの概念を導入し、制約グラフを更に階層的に表わすことにより、ある種のcircular constraintsを解くことを可能とした。
• 形状モデリングにおけるセル構造オートマトンの応用

  越中 勝行, 高井 昌彰, 佐藤 義治 情報処理学会第46回全国大会論文集 46 (2) 481 -482 1993年03月01日 [査読無し][通常論文]
   

  自然界に存在する物体の形状は概して非常に複雑である。このような複雑な形状のモデリングを行うにはCSGなどの幾何図形をもとにした手法では因難であり、しばしばフラクタルを用いたモデリングが用いられているが、まだ十分とはいえない状況にある。そこで、複雑な形状やその生成過程をモデリングするためにはピクセルもしくはボクセルそのものにある種のダイナミクスを埋め込んだモデルが必要となるであろう。また、計算量が莫大なCGにおいて並列計算の手法が適用できることは必要不可欠である。一方、セル構造オートマトンは多数の有限オートマトンをある定められた近傍とトポロジーの下で規則的に連結した形式的な並列計算モデルで、自己増殖、パターン形成、並列アルゴリズムなどの観点から研究されてきた。そこで、我々はセル構造オートマトンを「ある種のダイナミクスを埋め込んだモデリング」の基本モデルの1つであると考え、形状モデリングへの応用を試みた。一口にセル構造オートマトンと言っても近傍形の決め方や局所写像の定め方によってさまざまなものが考えられる。本稿では、まず標準的なセル構造オートマトンを用いて風化・浸食のモデリングへの可能性を探り、次に少々特殊ではあるがMargolus近傍形という物理シミュレーションでも用いられている近傍形を用いたセル構造オートマトンを使って、煙のモデリングへの可能性を探ってみた。

書籍等出版物

• WWWオーサリング技法

  森北出版株式会社 1996年
• C言語はFortranから

  森北出版株式会社 1991年

講演・口頭発表等

• HPCクラウドで加速する知のイノベーション  [招待講演]

  高井昌彰

  第1回創成研究機構フォーラム 2018年03月 口頭発表（招待・特別）
• オープンサイエンスを加速する情報基盤整備の展望  [招待講演]

  高井昌彰

  第3回オープンサイエンスワークショップ 2017年02月 口頭発表（招待・特別）
• 北海道大学における学術認証基盤整備の展開と将来像  [招待講演]

  高井昌彰

  産学官協働ICTSFCシンポジウムin北海道 2014年10月 口頭発表（基調）
• 北大クラウドの挑戦 ---情報環境推進の取り組み---  [招待講演]

  高井昌彰

  SNIA日本支部10周年記念講演会 2012年11月 口頭発表（招待・特別）
• 大学における学術認証基盤の展開  [招待講演]

  高井昌彰

  京都大学数理解析研究所 「数学におけるデジタルライブラリー構築へ向けて」RIMS研究集会 2010年09月 口頭発表（招待・特別）
• 学術情報基盤の未来像 --北海道大学の情報環境推進を例に--  [招待講演]

  高井昌彰

  ILAカンファレンス2009 基調講演 2009年08月 口頭発表（基調）
• 大学におけるIT投資とその評価の取り組み  [招待講演]

  高井昌彰

  第５回大学CIOフォーラム 2008年06月 シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
• 情報セキュリティマネジメント  [招待講演]

  高井昌彰

  北海道管区行政評価局 第43回北海道地区行政管理セミナー 2007年10月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• 大学間連携のための学術情報基盤  [招待講演]

  高井昌彰

  北海道地域ネットワーク協議会(NORTH)総会記念シンポジウム2007 2007年07月 口頭発表（招待・特別）
• 学生本位の魅力ある大学づくりの成功の鍵  [招待講演]

  高井昌彰

  第３回大学CIOフォーラム 2007年06月 シンポジウム・ワークショップパネル（指名）
• 大学における認証とセキュリティのあり方  [招待講演]

  高井昌彰

  JPNIC・JPCERT/CCセキュリティセミナー2005 2005年11月 口頭発表（基調）
• ブロードバンドの贈り物 --- Pandora's e-Box ---  [招待講演]

  高井昌彰

  映像情報メディア学会ディジタル放送セミナー 2002年03月 口頭発表（招待・特別）
• スーパーJAVAサーバへの道  [招待講演]

  高井昌彰

  ForJAVA札幌テクノロジーセンター JAVAセミナー 2001年06月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
• 超伝導サーバの基本アーキテクチャ  [招待講演]

  高井昌彰

  日本学術振興会第146委員会「ディジタル応用」分科会第10回研究会特別講演 2001年05月 口頭発表（招待・特別）
• 北海道大学における情報基幹システムの取り組み  [招待講演]

  高井昌彰

  電子情報通信学会オフィスシステム研究会特別講演 1999年07月 口頭発表（招待・特別）
• コンテンツプロバイダ ---スーパーコンピューティングのメタモルフォーゼ ---  [招待講演]

  高井昌彰

  北海道大学大型計算機センター地区協議会総会講演会 1998年12月 口頭発表（招待・特別）

担当経験のある科目（授業）

計算機組織論北海道大学工学部情報工学科
電子計算機組織論演習東京大学理学部情報科学科
ハードウェア構成法演習東京大学理学部情報科学科
データベースシステム演習東京大学理学部情報科学科
ハードウェア概論札幌学院大学社会情報学部
ネットワーク基礎論千歳科学技術大学光科学部
マルチメディア論北海学園大学経営学部
オペレーティングシステム論北海道情報大学経営情報学部
情報科学、情報処理北海道大学全学共通科目
画像工学特論北海道大学大学院工学研究科
ディジタル画像生成工学北海道大学工学部情報工学科
情報網工学北海道大学工学部情報工学コース
大規模ネットワーク工学特論北海道大学大学院情報科学研究科
ITガバナンス北海道大学大学院共通授業科目
先端ネットワーク特論北海道大学大学院情報科学院
メディアコンテンツ工学北海道大学工学部情報理工学コース
ネットワークとクラウド北海道大学工学部情報理工学コース

所属学協会

• IEEE   情報処理学会   電子情報通信学会   

共同研究・競争的資金等の研究課題

• ライブ空間を共有する複合現実アドホックネットワークの研究

  文部科学省：科学研究費補助金(挑戦的萌芽研究)

  研究期間 : 2011年 -2012年 

  代表者 : 高井昌彰

   

  イベント広場やオフィスのプレゼンテーションルームなどで,その場の参集者や往来の人々のスマートフォン端末等を動的に結合してアドホックなネットワークを形成し,ライブ空間の様々な「人の動き」にメッセージをタグ付けしたり,それらを複合現実で視覚的に共有するための基本手法を開発した。本手法をスマートフォン端末等に実装して動作実験を行い,ライブ情報の伝搬と可視化による情報共有がコミュニケーション場の形成に有効であることを示した.
• ハイパーオブジェクトによるネットワークトラフィックレンダリングの研究

  文部科学省：科学研究費補助金(基盤研究(C))

  研究期間 : 2006年 -2007年 

  代表者 : 高井昌彰

   

  インターネットのトラフィックは急激に質的変化を遂げており,利用者に対するネットワーク状況のわかり易い情報提供が求められている。本研究の目的は,トラフィックの特徴データをメタファによって可視化することにより,ネットワーク利用状況に関する視覚的情報提供を行うことである。はじめに,子供のインターネット利用を保護者がリモート監視する状況を想定し,パケットキャプチャ及びアクセス傾向分析機能を有するホスト型ネットワーク利用監視システムを開発した。評価実験の結果,子供のプライバシーに配慮しつつ,実用上問題のない処理時間でトラフィックの特徴抽出が可能であることがわかった。次にネットワーク型の利用監視システムとして,測地ドーム上に定義された球面自己組織化マップのモデルを構築し,IPアドレスで識別されるホストをデータ点とするクラスタ(類似したトラフィックパターンを有するホストの集団)の自律形成過程をハイパーオブジェクトの視覚的な形状変形に反映させる3次元形状モデルと実験システムを開発した。このシステムに対して実際のネットワークから抽出したトラフィックデータを与え,ハイパーオブジェクトによる可視化を行った結果,可視化対象ドメインのネットワークがホスト100台程度の場合には,実用上問題のない処理時間で可視化を行うことができた。ホスト台数が多い場合には,自己組織化マップによる学習時間が増大し,追従性に...
• オンライン超音波3次元ボリューム可視化のシステムの研究

  日本学術振興会：科学研究費助成事業

  研究期間 : 1997年 -1998年 

  代表者 : 山本 強, 三神 大世, 高井 昌彰

   

  本研究は、3次元ボリュームレンダリング技術と超音波断層映像装置を結合して動きのある臓器の動特性を可視化し、診断に役立てることを目的とした。ボリュームレンダリングそのものは従来から研究されているが、診断装置とオンラインとなった環境で可視化を行うという例は見当たらず、本研究の特色といえる。超音波診断装置から遂次送られる断層データはMRIなどと比較すると幾何学的制度も低く、雑音も多い反面実時間で映像が得られる特徴がある。本研究では、その特徴を踏まえて、オンライン処理を行うことで計測とほぼ同時に動きのあるボリューム画像を再生する実験システムの構築を行った。また、リアルタイムシステムを構築する場合に必要となる並列ボリュームレンダリングのアルゴリズム開発を行った。
• 超並列グラフリダクションにおける発現的戦略獲得に関する研究

  文部科学省：科学研究費補助金(一般研究(C), 基盤研究(C))

  研究期間 : 1995年 -1996年 

  代表者 : 高井昌彰

   

  1.発現的計算モデルの複雑な振る舞いを観察する可視化シミュレータを構築し、これを用いた予備実験として、発現的計算モデルに基づく対戦型マルチエージェントゲームにおける協調的戦略の発現を試みた。その結果、発現的計算モデルには偶然性が本質として根底にあるため、高位機能・戦略の発現を実験的に確認することは必ずしも容易ではないことがわかった。特にエージェントの基本動作を規定する各種パラメータや初期状態の設定が極めてクリティカルである。2.実現したシミュレータ上に、ラムダ式の超並列グラフリダクションシステムの構築を試みた。しかしエージェントの状態遷移規則の設定は予想以上に難しく、現実的なシミュレーション時間内では、エージェント間の協調によるリダクション動作の発現には至らなかった。そのため研究計画を一部修正し、超並列グラフリダクションのための発現的負荷分散システムの構築を試みた。超並列計算場において負荷分散エージェント(計算ノート)が軽負荷ノード群を発見する機構に、確率学習オートマトンと遺伝的アルゴリズムを融合した強化学習法StGAを用いることにより、適応性の高い負荷均衡を発現させる。3.超並列計算機SR2201に発現的負荷分散システムのプロトタイプを実現した。入出力を伴わない仮想的な独立タスク集合を用いたシミュレーション実験により、適応性の高い負荷分散機能が実現されていることが確認された...
• 自己組織的な性質を有する発現的計算モデルに関する研究

  文部科学省：科学研究費補助金(奨励研究(A))

  研究期間 : 1994年 -1994年 

  代表者 : 高井昌彰

   

  本研究の目的は、超並列計算機プログラミングのための新しい計算モデルとして、発現的計算の概念を構築し、さらに本モデルの可能性をラムダ式の協調的並列リダクションへの工学的応用を通じて検証することである。1.発現的計算モデルの基本概念の定式化自己組織化の高い能力と環境への適応性の観点から発現的計算の定義を与えた。また並列分散遺伝的アルゴリズムのアイデアを発現的計算モデルの中心観念として採用した。2.発現的計算モデルの対話型シミュレータの構築発現的計算モデルの振舞いを観察する基本ツールとして、対話型ビジュアルシミュレータを構築した。本シミュレータは、(1)エージェントエディタ、(2)パターンインタープリタの2つのサブシステムから構成される。本シミュレータを用いて、(1)分散システムにおける動的負荷均衡、および、(2)適応型ネットワークルーティングの評価を行ない、自己組織化現象の確認すると共に、発現的計算モデルの工学的意味での有効性を検証した。3.発現的計算モデルによる並列リダクションシステムの構築超並列計算モデルとしての可能性を示すために、ラムダ式の協調的並列リダクションを上記シミュレータに実現する。まず、エージェントエディタを用いて、リダクションの最小限の規則を各エージェントに与える。一方、リダクションすべきラムダ式は、個々のエージェントが節に対応した構文木の形式で内部表現される。...
• 並列遺伝的アルゴリズムを用いた協調的幾何図形生成編集システムの試作

  文部科学省：科学研究費補助金(奨励研究(A))

  研究期間 : 1993年 -1993年 

  代表者 : 高井昌彰

   

  本研究の目的は、個体集団分割に基づく非同期並列遺伝的アルゴリズムの並列最適化計算モデルとしての基本的な性能をシミュレーション実験により同定し、さらに、並列遺伝的アルゴリズムを従来の対話型ユーザインターフェイスの駆動機構の一部に取り込んだ知的ユーザインターフェイス機能を実現することである。1.非同期並列遺伝的アルゴリズムPGAの高速シミュレータの開発遺伝的アルゴリズムの性能はスキーマの処理高率で特徴付けられる。そこで、分割された各集団でのスキーマの処理状況を示す統計的情報(適合度分布の平均と分散)に基づいて個体の相互交換を高率的に起動し、無駄なプロセッサ(部分集団)間通信を排除した手法を考案し、本手法の効果を実験的に検証するために、ワークステーション上に汎用PGAシミュレータをインプリメントした。2.シミュレーション結果の解析と問題点の同定上記シミュレータを用いて、種々のテスト関数を組合せ最適化問題に対する集団分割型並列遺伝的アルゴリズムの適応可能性を解析した。その結果、遺伝的アルゴリズムに対して極めて簡単な問題や逆に騙し関数の様に本質的に困難な問題では従来手法との有意な差は生じないが、都市数40を越えるTSPなど解空間が極めて大きな組合せ最適化問題等では大幅な探索時間の短縮とプロセッサの台数効果が達成された。3.協調的幾何図形生成編集システムの実現並列遺伝的アルゴリズムの有す...