情報・ネットワーク工学専攻

２０２０年度専攻長 山本 有作

学生定員 博士前期課程 博士後期課程

150名 17名

電気通信大学大学院 情報理工学研究科説明会資料

情報・ネットワーク工学専攻概要

高度コミュニケーション社会の基盤となる情報・通信・ネットワーク技術等の分野に関する教育研究を推進

学問を基礎から体系的に学ひ、応用力、柔軟性、創造性なとの力を身につける

専門知識を柔軟に応用てき、科学的思考能力を持つ人材の育成

４つの教育研究プログラム 情報数理工学プログラム（学域I類） コンピュータサイエンスプログラム（学域I類） 情報通信工学プログラム（学域II類） 電子情報学プログラム（学域II類）

情報数理工学プログラムの二本柱

数理最適化・アルゴリズム 人工知能・機械学習 データ解析・ゲーム情報学

植野

川野

西山

宇都 西野

保木

村松

岡本

垂井 武永

高橋

現象の数理モデル・数値解析 数値シミュレーション・HPC

山本(野) 山本(有)

仲谷 緒方 本多

齋藤

龍野

山崎

小山

小宮

八巻

三輪

石田

現象の数理モデル・数値解析 数値シミュレーション・HPC

シミュレーションによる次世代メモリ開発支援

仲谷研究室

脳をコンピュータ上に構築し、その秘密を解き明かす

山崎研究室

プラズマや流体などの運動を数値シミュレーションで解析

龍野研究室

MRAMと呼ばれる次世代不揮発性メモリについて、 基礎から応用に渡る研究を行うためのプログラムを作成し、 シミュレーションを行っています。

私たちは非常に精緻な脳のモデルをコンピュータ上に構築し、 脳は何をしているのか？の謎に迫ろうとしています。

太陽や宇宙、核融合などの高温プラズマをはじめ、 荷電粒子や流体の運動などに関する研究を、

理論や数値シミュレーションの手法を用いて行っています。

数理最適化・アルゴリズム・人工知能 機械学習・データ解析・ゲーム情報学

離散数学で描く社会、離散最適化でよくなる社会

人工知能, 機械学習の基礎理論と手法・応用の開発

組合せやネットワークを扱う「離散数学」の手法を用いて現実世界 の問題を解析し、決められた制約の中でよりよい社会を目指す 「離散最適化」が研究のテーマです。

岡本研究室

植野・西山・宇都研究室

膨大なデータから如何に有益なデータを見つけ出し、利用するかが課題となっています。世界で最も予測精度の良い機械学習手法としてベイズが知られています。ベイズを中心に様々な機械学習手法、人工知能技術を開発しています。

コンピュータで高速に計算するアルゴリズムの研究

武永研究室

私たちは新たなアルゴリズムを設計する手法の開発や、計算が困難な 問題の性質を解明することに力を入れています。また、組合せゲーム ・パズルの計算量や必勝性に関する研究も行っています。

コンピュータサイエンス(CS)プログラム

コンピュータとその利用に関する幅広い基幹技術 と理論をバランス良く学習します。

例えば

新しい技術の開発や研究を行うことのできる 高度専門技術者を育成します。

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UEC.I-CS 5

ネットワーク系 理論系

プログラミング系

プログラミング言語と処理

セマンティックWeb

アルゴリズム

ゲーム理論

データマイニング

ビッグデータ

センサネットワーク

スマートハウス

ネットワークコンピューティング

車車間通信

人工知能 機械学習

CS（コンピュータサイエンス） プログラムの主な研究テーマ

植物工場

6

生命情報学

ゲームAIの発展と応用

伊藤大雄 研究室

理論計算機科学・アルゴリズム・データ工学系の研究室

ビッグデータと娯楽の離散アルゴリズムの研究

7

大森匡・新谷隆彦・藤田秀之 研究室

小林 聡 研究室

古賀久志・戸田貴久 研究室

村尾裕一 研究室

巨大データから高価値情報を創るデータ工学を研究

情報やコンピュータの立場から生命を考える

知識を持ったシステムを実現するアルゴリズムの研究

数式を中心にしながらGPUの応用などにも取り組む

Belmonte Remy 研究室

関新之助 研究室

生体内の情報処理とナノエンジニアリング

ネットワーク上の困難問題を解決するための構造解明研究

岩崎英哉 研究室

プログラミング・人工知能系の研究室

記述性・可読性の高いプログラミング言語の設計と実装

8

伊藤毅志 研究室

久野 靖 研究室

赤池英夫 研究室

寺田 実 研究室

中山泰一 研究室

武石典史研究室

計算機システムと情報教育

ゲームを利用して人間の高度な認知過程を明らかにする

コンピュータやネットワークをより楽しく使いやすく

効率的な処理を実現するプログラミング言語を設計・実装

情報化時代の教育 ＊共通教育部所属

「使ってみたい」コンピュータ技術の開発を目指す

兼岩 憲 研究室

南 泰弘・中鹿 亘 研究室

コンピュータが推論してWeb検索する新たな技術を探求

言葉で自然に対話するコンピュータを目指して

沼尾雅之 研究室

ビッグデータからのトレーサビリティ技術

佐藤 証 研究室

ハードウエア・ネットワーク系の研究室

GPUによる高速演算で科学シミュレーションを可能に

9

吉永 努 研究室

成見 哲 研究室

湯 素華 研究室

策力木格 研究室

コンピュータとネットワークに関する研究

高信頼・省電力無線ネットワーク

無線ネットワークとコンピュータの融合技術

センサネットワークによる都市型農業

情報通信工学プログラム 情報通信は、携帯電話やインターネットなど、社会生活に

不可欠なものになっています。

情報通信およびその関連分野の主要な技術を学習します。

本プログラムで学ぶ情報通信技術の例 無線通信システムや光通信システムなどの情報基盤技術

通信システムを構成するハードウェア・回路技術

人やモノが相互に連携するためのネットワーク技術

情報理論に基づく、誤り訂正符号や暗号など通信の高信頼化技術

電気・電子，システムの基礎的素養を基に、こうした諸 技術を系統的に身につけ創造的研究につなげます。

最先端の研究や、国内外での成果発表を通じ、高い専門性 と広い視野を養い、リーダとなる技術者を育成します。

プログラムの軸となる 4 つの研究分野

情報・通信の基礎理論

無線通信方式

情報通信ネットワーク

情報通信向けハードウェアの設計，開発

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プログラム紹介ビデオ

様々な情報・通信システムにおいて，

情報を正しく，効率よく，安全に送りたい

性能の理論限界を明らかにして，

最適な手法の実現方法を開発する

正しく

通信路符号化 誤り訂正符号

データ圧縮 メディア符号化

効率よく 安全に

情報セキュリティ 暗号

Transmitter

antenna

デジタル通信システムにおける符号化手法

情報理論 符号理論

記録システムのためのデータ圧縮手法

符号理論・暗号理論

クラウドシステムにおける 安全なデータ分散法

情報理論・データ圧縮

「情報・通信の基礎理論」に関する研究

「情報・通信の基礎理論」に関する研究 川端・八木研究室

• 情報理論に基づく データ圧縮法

• 符号理論

• 情報セキュリティ

大濱・サントソ研究室

小川・鈴木研究室

• 情報理論

• 量子情報理論

• 情報幾何

• 情報セキュリティ

栗原研究室

• 分散ネットワーク のための符号化

• 符号理論

• 秘密分散法

小田研究室

• 画像符号化

• 画像信号処理

• メディアセキュリティ

• ネットワーク 情報理論

• 暗号理論

• 情報セキュリティ

田中研究室

• 非線形理論

• 新たな振動工学の 構築と応用開拓

• 自律分散通信

「無線通信方式」の研究 エコでユビキタスな最先端 ワイヤレス通信技術を追究

自動運転に向けたITS車車間通信やセンサネットワークを始めとするこれからの社会基盤としてのワイヤレス自律分散ネットワークを研究しています．さらに超広帯域のディジタル信号処理技術を駆使して次世代移動通信システムを実現する技術を追求します．理論と実験・シミュレーションの三位一体をめざします．

藤井研究室 未来の無線通信を切り開く最先端 ワイヤレス通信に関する研究開発

未来の無線通信技術の一層の発展を目指した最先端ワイヤレス通信に関する研究を行っています．無線電波を適応的に活用するコグニティブ無線，分散端末を中継伝送するアドホックネットワーク技術，安心・安全な交通システムを実現するための車両間通信技術などを中心に研究開発に取り組んでいます．

高速・高効率・高信頼の デジタル無線伝送技術の研究

衛星通信や移動体通信などのデジタル無線通信システムにおける伝送技術（変復調や通信路符号化）の研究を行っています．計算機シミュレーションと理論検討を両輪として、より多くのデータを、より少ないエネルギーで、より誤りが少なくなるように伝送できる技術の確立を目指しています．

韓研究室 高速無線通信を実現するための 無線周波数資源高度利用技術の開発

現在，無線通信需要の爆発的な増加に伴い，その通信媒体である無線周波数資源のひっ迫が懸念されています．このような背景のもとで，通信路間干渉のない無線信号設計から出発し，無線周波数利用効率の高い通信システムの開発に取り組んでいます．

電池切れも圏外もない世界を 実現する新しい無線通信技術

多数の端末が協調して情報を伝送することで，高信頼な通信を実現する協調通信技術や，他の端末からの不要な無線信号を回収して充電するRFエナジーハーベスティング技術について，国内外の大学，企業と連携しながら研究を進めています．

全てのモノを繋げて生活を快適にするスマートワイヤレス通信技術

無線環境を学習することで周辺環境に適応した高効率な通信を行う技術，無人航空機(UAV)を用いて省エネルギーな通信を行う技術、低遅延でアプリケーションの処理を可能とするMECのための無線資源割り当ての研究を行なっています．

石橋功研究室

山尾研究室

小島研究室

安達研究室

「無線通信方式」の研究例

藤井研究室 石橋功研究室

見えない無線を可視化して高信頼化 圏外も電池切れもない 世界を目指して

スマートフォンなどの個人端末で観測したデータを大量に集めて、無線電波の状況を可視化，周辺環境で大きく変わる電波の伝搬を予測し、高信頼通信に役立てる

テレビ電波可視化の例

人工知能による

人間社会の

サポート

半永久的な

情報送信

環境発電のみで、人の生活環境に関する情報を、半永久的に取得可能な無線通信システムを研究・開発 人間の生活環境を把握し、これを人工知能によって活用することで、誰もが住みやすい社会を実現

「情報通信ネットワーク」の研究

來住研究室 松浦研究室

「光を自在に操る」技術の開拓

光ファイバの伝搬特性や、それらを応用した光信号 処理の手法について研究しています。現在の光通信 システムには未開拓の分野が多く、今後実現すべき 機能は数多くあります。中でも、光の周波数を正確 に制御したり、光信号の波形や周波数を望み通りに 変換したり、光に無線信号を乗せて遠隔地まで効率 良く伝送したりといった「光を自在に操る」技術の 開拓が本研究室の目標です。

将来の光ファイバ通信や 無線通信を担う新技術の開発

情報通信技術の急速な発展に伴い、将来の様々な通 信サービスにも対応できる新しい通信技術が必要と なっています。本研究室では、光の広帯域性を活用 した高速・省電力の光信号処理技術をはじめ、光キ ャリア再生技術を用いた新しいマルチキャリア分配 型ネットワーク、光給電型の光ファイバ無線システ ムなど、将来の光ファイバ通信・無線通信を担う研 究開発を進めています。

尚（Shang）研究室

「情報通信ネットワーク」の研究

ソフトウェアを利用した 柔軟なネットワークの制御

次世代ネットワークでは、現在の技術よりスイッチのベンダーやモデルにかかわらず、簡単に管理できます。ネットワークは、インテリジェント制御と管理ソフトウェアを動作している集中サーバから管理されます。ネットワーク管理者は迅速にネットワークの要件によって、要求に対応できます。コントローラから改良されたネットワークプログラマビリティを用いて、柔軟にスイッチを制御できます

Kitsuwan 研究室

偏波合成開口レーダに対する 高性能データ解析法の開発

世界的な偏波合成開口レーダ研究が隆盛中において，データの散乱情報に基づく目標の形状や素材等の特徴を解析する手法の開発は極めて重要な課題である。本研究室では，散乱メカニズム分析に基づく目標識別精度の向上，氷河監視等の応用に対する解析法の実用化，および人間の脳の原理を導入することによる解析法の知能化等の課題を行い，高性能データ解析法システムを開発します。

例：ALOS-PALSARデータによる江別市の解析結果

「情報通信ハードウェアの設計、開発」の研究 石橋孝研究室: Energy Harvesting Sensor Network と超低電力 LSI

範研究室: 付加価値の高い 集積回路 (VLSI) の開発

石川研究室: 超高効率 高周波能動デバイスの開発

無線電力伝送

第5世代無線通信

2.5mm

低消費電力 オペアンプ

動画圧縮規格 H.265エンコーダ

920MHz帯 無線通信用PLL

ウェアラブル 端末向けADC

世界最高レベルの低電力性能を示した 32bit CPU

須藤研究室：あらゆる環境に適応可能な汎用的無線通信機能・AI の開発

ドローン通信

環境発電通信

3DVR通信

AINET

電子情報学プログラム

電子情報システムに関する専門知識と先端技術（ハードウェアとソフトウェア）を網羅的に学習します.

例えば

各分野の深い専門性を持つとともに関連周辺技術の広範な知識を体得した、いわゆるＴ型実践的高度専門技術者を育成します.

張・吉田 研究室 マルチメディア信号処理、特に画像合成や画像符号化、ノイズ除去等の信号処理の理論から応用まで幅広く研究を行う

森田 研究室 ０・１の世界から映像や生体情報の姿を捉える 研究成果：見たいシーンの自動検出；異常な信号の検出；DVDやフラッシュメモリに書き込めるデータ量の増加など

信号処理系

LDR画像 HDR画像

鷲沢 研究室 「機械学習」の信号処理理論とアルゴリズムの開発に関する研究；特に脳波でコンピュータを操作する「脳コンピュータインタフェース」の研究・開発

髙橋 研究室 ディジタル信号処理による音信号処理の研究；音のエッセンスを上手に表現する「ミキシング」技術の研究など

西 研究室 デジカメの手ブレ補正の効果を定量的に評価する技術などの開発；その他バーコードの読み取り性能を向上する技術など

信号処理系

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野村 研究室 耳に聞こえるオーディオ領域から、耳に聞こえない超音波領域の広い周波数帯域の音波に関する基礎研究；また、それらを利用した超音波計測・イメージング技術などの応用研究

和田・小野 研究室 ワイヤレス通信を変革するRFモジュール用小型高周波回路部品の開発

• 伝送線路、共振器、フィルタ、分波回路といった各種高周波受動回路の設計

• 「チューナブル技術」 ， 「マルチバンド技術」などによる超小型回路の実用化

• フィルタ設計技術と他分野技術の融合による各種回路設計と応用に関する研究

回路系

内田・田尻 研究室 微細構造を用いた光・電子の制御と、そのデバイス応用に向けた研究; 化合物半導体をベースに，トンネル接合などの「量子構造」や、フォトニック結晶などの「光ナノ構造」の理論解析および作製・評価技術の開発 LED固体光源や感情・情景を再現するヒューマンセントリックライトなどの照明技術，光・電子集積回路技術への応用研究

回路系

宇宙・地球環境の電磁波リモートセンシングを通して自然現象の理解からその応用技術まで，幅広く，理工融合，国際的な視点で研究を進めています！

電磁波系

気象現象のリモートセンシング技術に開発の主軸を置き，次世代気象レーダの開発及び積乱雲観測データの解析を行っています. 特に，極端気象（雷，豪雨や竜巻）による気象災害を減災する技術を開発することを目的としています.

菊池 研究室

光と電波によるリモートセンシング技術を駆使して，地球大気や宇宙空間のサイエンスを探求します．高感度カメラによるオーロラ観測，レーザーを活用した大気観測など，観測技術・観測装置に関するエンジニアリングにも取組んでいます．

津田 研究室

芳原 研究室

地下〜大気圏〜宇宙に渡る広大な空間を地上や人工衛星からの電磁気観測やモデリングを通じ，地球・宇宙の電磁環境の理解（理学）とともに，地震，集中豪雨，竜巻や太陽活動に起因する自然災害の監視や予測等（工学）の研究を行い，安心・安全な社会の実現を目指しています．

肖・萓野 研究室 安全安心な電磁環境の実現のための「電気版環境問題」に取込んでいる

• 電子機器からの電磁ノイズの発生とその抑制に関する研究

• 電磁波可視化，新しい近傍電磁界測定法に関する研究

• 電気接点の開離時における放電現象とノイズ放射の研究

安藤 研究室 無線技術を高度化するための電磁界シミュレーション・ソフトウェアの開発； また，雷などが発生する自然電磁界の計算など

３方向磁界測定用プローブ

フレキシブルプリント回路基板

電磁波系

木寺 研究室

マイクロ波による生体計測，非破壊計測及びロボットセンサ応用を想定した，高度な信号処理， 超分解能 画像解析 及びデータ 学習などに 関する研究