26. microsoft hololensを用いた拡張現実感入門

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奈良先端大情報科学研究科

拡張現実感（AR）技術を用いることで、実世界に対してコンピュータで生成されたCGなどが合成された世界を体験することが可能になります。本セミナーでは、Microsoft HoloLensを用いたARアプリケーションの開発について取り組んでもらいます。本セミナー終了後、Microsoft HoloLens用の独自のARアプリケーションの開発を自身で作成できるようになることを目標とします。

Microsoft HoloLensは現実とＣＧを同時に見ることができるデバイスです。
Microsoft HoloLensを用いた拡張現実感入門
本セミナーの内容
2/26(月) ～ 2/27(火)

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近年、インターネットの発達により顔画像を利用したSkypeやFaceTimeによるテレコミュニケーションが一般的になってきました。この顔画像だけのテレコミュニケーションを発達させ、遠く離れた場所にあるロボットやシステムをネットを介して遠隔操作し、何らかの作業を行うことをテレイグジスタンスといいます。本実習ではその入門として、カメラを搭載した遠隔操作可能なロボットに様々な機能や役割を追加したテレイグジスタンスシステムを制作します。最終的に、遠隔作業用・遠隔コミュニケーション向けテレイグジスタンスになるかはあなたのアイデア次第です。1日目は簡単なテレイグジスタンスシステムの構成方法について学び、あたらしいテレイグジスタンスのアイデア出しを開始、2日目はインストラクタのサポートを受けながら自由にシステムを実装していただきます。3日目も参加希望の人は引き続き実装していただけます。

15. テレイグジスタンスシステムを制作してみよう

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近年、科学技術の力で人間の能力をパワーアップする人間拡張という研究分野が盛んになっています。本実習ではその入門として、ステレオカメラの映像を加工してHMDを通して見ることで、周囲の見え方が様々に変化する視覚拡張システムを制作します。1日目は基本的な画像処理について学び、2日目はインストラクタと相談しながら自由にシステムを改良していきます。自身の興味やスキルに合わせて、360°カメラや距離センサ、ジェスチャ入力装置、視線検出装置などを用いたり、シェーダや深層学習を用いたリアルタイム画像変換などにチャレンジすることもできます。どのように便利な見え方、あるいは楽しい見え方をするかはあなたのアイデア次第です。意欲のある人はさらに3日目に参加するのもOKです。

14. ビデオシースルーHMDで視覚拡張の世界を体感しよう

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奈良先端大情報科学研究科

今話題の人工知能やロボットですが、生物に倣っている面が多々あります．そういった生物の巧みさ・柔軟さに学んだ手法を学習します．実習では、人工知能の１つである強化学習を使ったロボット運動制御に挑戦します．このセミナーを通じて、生物の凄さ・ロボットの可能性を肌で感じてもらいます．

19. 生物に学ぶ人工知能とロボット制御

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13. SDRで学ぶ無線通信

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最近の映画やゲームで見られるコンピュータグラフィクスによる映像は、技術の進歩に伴い、まるで実写と見分けが付かなくなってきています．このような映像のことをフォトリアリスティック（写実的）なコンピュータグラフィクスと呼びます．この写実性を実現するには、コンピュータグラフィクスで描こうとする物体の特性を、コンピュータビジョン技術を駆使して獲得することが有効です．このテーマでは、本物らしさ獲得するためのコンピュータビジョン技術と、本物らしさを実現するコンピュータグラフィクス技術に関して、実験を通じて学び、体験してもらいます．

18. 計測に基づいた写実的なコンピュータグラフィクスの生成法

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奈良先端大情報科学研究科

拡張現実感技術を用いた多くのソフトウェアが普及しているが、現状そのほとんどはゲーム応用に限られている。本テーマでは、カメラや各種センサにより、ユーザの現在の行動・状態をセンシングし、それに応じて、役に立つ情報を提示するシステムを開発する。それを通じて、人をセンシングする技術や、ヘッドマウントディスプレイ型、プロジェクション型拡張現実感技術により現実世界に情報を重畳表示する技術の基礎を学ぶ。

21. 人の動作・行動センシングに基づく拡張現実感システムの開発

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奈良先端大情報科学研究科

様々な対話ロボットが開発されているが、対話の魅力の低さなどから継続的な利用に至っていない。日常的に継続利用される対話ロボットを目的として、物理的な身体性持つロボットおよび、タブレット・スマートフォンやAR環境で動作するバーチャルロボットを対象に、人センシング、対話内容生成、拡張現実感（AR）、インタラクション技術を活用し、対話意欲を向上するコミュニケーションロボットの開発を実施する。

20. 友好的関係を構築する人と対話ロボットのコミュニケーション技術開発

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奈良先端大情報科学研究科

コンピュータやセンサの小型化が進み、生活の中へと多くのシステムが導入され、人々を支えています。システムでは、センサから人々の行動に関するデータが取得され、コンピュータがそのデータを分析し、人々のサポートを行うアクチュエーションを行っています。本実習では、マイコン（Arduino, ESP32, M5Stackなど）とセンサ（加速度、ジャイロなど）を用いて、「センシング→行動認識→アクチュエーション」の流れを体験してもらいます。どのようなセンサを使い、どのような行動をどのような手法（機械学習など）により認識し、どのようなアクチュエーションをするかについてアイデアを出すところから始めていただき、実装するまでをチャレンジしていただきます。1日目はマイコンの基本的な利用方法について学び、アイデア出しを開始、2日目はインストラクタのサポートを受けながら自由にシステムを実装していただきます。3日目も参加希望の人は引き続き実装していただけます。

9. マイコンと機械学習を使って行動認識システムを作ろう

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モバイルエージェントは、ネットワークに接続されたコンピュータ間を移動しながら処理を実行するプログラムです。また、機械学習が近年注目されており、本実習では開発プラットフォームやライブラリを用いて、モバイルエージェントによる並列分散学習システムを構築します。システムの構築にはRaspberry Piなども用い、モバイルエージェントによる学習やネットワーク経由での動作・移動の様子を確認します。

14. モバイルエージェントによる並列分散学習システムの構築

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17. 100台の小型ロボットを協調させよう

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5. ミニ・スーパコンピュータを自作しよう！

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2. 計測に基づいた写実的なコンピュータグラフィクスの生成法

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8.テレイグジスタンスシステムを制作してみよう

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奈良先端大情報科学研究科

ノイマン型CPUの性能向上鈍化を補う有力候補が、Googleも独自開発したシストリックアレイ型コンピュータである。基礎からプログラム記述、特別なコンパイラを使った実行形式のコード生成、実用アプリケーションの実行までを一通り体験する。使用するシストリックアレイは当研究室が独自開発したIMAXシリーズである。

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モノのインターネット（IoT）は，インターネットを介して様々なモノ（人，センサー，スマホなど）同士の情報交換を可能にし、e-ヘルスやスマートホームなど幅広い重要なアプリケーションの基本的なアーキテクチャになっています。本実習では、Raspberry Piと温度や湿度などの様々のセンサーを用いて、簡単なIoTアプリを作成します。

13. Raspberry Piを用いたIoTアプリの開発

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奈良先端大情報科学研究科

災害時に通信インフラが利用できなくなった時に、メッシュネットワーク（あるいはアドホックネットワーク）をその場で構築する手法が考えられます。通信インフラが壊滅した時に、衛星通信回線を確保できた状態で、そこから半径約500mの範囲で活動する防災関係者にWi-Fiによるインターネット接続性を提供するシナリオを設定し、Raspberry Piを用いたネットワーク構築演習を行います。

18.災害時に活躍するメッシュネットワークをRaspberry Piで構築

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12.渋滞はなぜ起きる？

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ソフトウェア開発では類似した内容のソースコード修正を繰り返し行う必要があります．本発表ではソフトウェアの修正履歴からソースコード改善パターンを抽出する手法を提案しました．本手法で抽出したパターンを利用することにより，対象プロジェクトで行われるソースコード修正の33.4%を自動実施できることを確認しました．

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