プログラム

プログラム公開

日程表およびプログラム

発表者の方へ

一般講演の講演時間は,講演15分,質疑5分の計20分と致します.
ただし,OSでの講演については,オーガナイザの指示に従ってください.

学会ではプレゼンテーションのためのPCは用意しておりません.
VGA(D-sub 15pin)接続のプロジェクターのみ利用が可能です.ノートPC,変換アダプタ等は各自ご持参ください.
HDMI端子は付いていないのでご注意願います.
また, ポインターも備え付けのものはありませんので, 必要な方はご持参くださいますよう, お願いいたします.
(セッション開始前に必ず動作確認をしてください.)


特別講演

  • 特別講演 “YY Filter - A new challenge against Shannon” 講師:Yutaka Yamamoto/山本 裕  (京都大学名誉教授)

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受賞記念講演

  • 木村賞受賞記念講演 “Analysis and Synthesis of Positive Systems Using Convex Optimization” 講師:Yoshio Ebihara/蛯原 義雄(九州大学)
  • パイオニア賞受賞記念講演「大規模ネットワーク系に対するモジュラ設計理論の構築」講師:石崎 孝幸(東京工業大学)
  • パイオニア技術賞受賞記念講演「縮退運転システムおよび協調型ホワイトリストによる制御システムのセキュリティ技術開発」講師:澤田 賢治(電気通信大学)

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招待講演

  • ISCS Invited Talk “Distributed Decision Making in Network Systems: Algorithms, Fundamental Limits, and Applications” 講師:Na Li (Harvard University, USA)
  • 招待講演1 (システム構築と制御技術シンポジウム 招待講演)「四国での自動化支援、ロボット導入提案」と「シート製品(Li電池プロセス)向け品質測定制御システム」講師:野口 栄美(港産業株式会社 代表取締役 専務/東京出張所長),松本 拓(横河電機株式会社 IAプロダクト&サービス事業本部 アナライザーセンター P&Wソリューション統括部 開発部部長), 齋藤 孝人(港産業株式会社 オートメーションカンパニー 執行役員 オートメーション部部長)
  • 招待講演2 (誘導制御シンポジウム 招待講演)「超小型三軸姿勢制御モジュールと、きぼう船内ドローン「Int-Ball」の飛行制御技術」講師:巳谷 真司 (国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構 研究開発部門)

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チュートリアル

  • ISCS Tutorial “ToU, or Not ToU, That is the Question: Maximizing Wind Energy Usage in Regions with Electric Vehicle Fleets” 講師:Siddharth Suryanarayanan (Colorado State University, USA)
  • チュートリアル1「プラントモデルを活用した制御システム開発の最新動向」講師:馬 衛東(SOLIZE Engineering株式会社),横島 靖典(シーメンス株式会社),山戸田 武史(株式会社IDAJ),佐々木 茂(dSPACE Japan株式会社)

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ワークショップ

  • SICE MSCS ワークショップ「Cyber-Physical & Human/Social Systemの最前線」講師:畑中健志(大阪大学),早川朋久(東京工業大学),河合宏之(金沢工業大学),滑川徹(慶応義塾大学),Siddharth Suryanarayanan(コロラド州立大学)

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学生向け企業ランチョンセッション

  • ランチョンセッション1:dSPACE Japan (株)
  • ランチョンセッション2:SOLIZE Engineering (株)

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セミナー

  • 論文セミナー@MSCS2020 講師: 足立修一(慶應義塾大学)

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特別講演

以下の特別講演が開催されます.


特別講演

“YY Filter - A new challenge against Shannon”

日時・場所

3月4日(水) 15:50~16:40・けやきホール

講師

Yutaka Yamamoto/山本 裕  (京都大学名誉教授)

概要

Since the advent of Shannon's paradigm, it has been ubiquitously recognized that, under the perfect band-limiting hypothesis, we can reconstruct and control any signals below the so-called Nyquist frequency, but also nothing beyond. It appears as if this were an indisputable limit for digital processing, and people have almost blindly accepted this limitation, without examining the basic assumptions.

A moment of a careful examination would immediately reveal the fact that the perfect band-limiting hypothesis is merely a sufficient condition to allow for a perfect signal recovery, and there can be indeed several ways to go in a different direction.

Through the study of sampled-data control systems, the present author and collaborators found that there is a great potential of this new theory to be applied to signal processing if one removes the hard requirement of perfect reconstruction and adopt some mild frequency model. The new methodology, now commonly known as the “YY Filter”, has made a spectacular success, allowing reconstruction beyond the Nyquist frequency, and also led to commercial success.

This talk gives an overview of this discovery and the development in the past two decades, and show how we have succeeded in making it to be a commercial success. We will conclude the talk by reviewing our recent approach toward precise tracking/rejection of signals beyond the Nyquist frequency. This last topic is much needed in modern technology.

講師略歴

山本 裕

山本 裕 君(フェロー)

Yutaka Yamamoto obtained his Ph. D. degree from the University of Florida in 1978, under the supervision of Professor Rudolf Kalman. He then obtained a faculty position at Kyoto University, and stayed there until his retirement in 2015. He is Professor Emeritus of Kyoto University.

His research interest includes linear system theory, infinite-dimensional systems, their algebraization, sampled-data systems, and digital signal processing. His current interest is in control of signals beyond the Nyquist frequency.

He is a winner of several awards, including the G. S. Axelby outstanding paper award, Tateishi Prize, Commendation of Science and Technology of the minister of Education and Science, Transition to Practice Award of the CSS, and others.

He is a fellow of the IEEE, IFAC and SICE. He was President of the IEEE CSS, and ISCIE, and served as the General Chair of the MTNS 2006. He is also an honorary member of SICE and ISCIE, as well as a life fellow of the IEEE.

受賞記念講演

以下の受賞記念講演が開催されます.


木村賞受賞記念講演

“Analysis and Synthesis of Positive Systems Using Convex Optimization”

日時・場所

3月4日(水) 9:30~10:10・けやきホール

講師

Yoshio Ebihara/蛯原 義雄(九州大学)

概要

A linear time-invariant system is said to be (internally) positive if its state and output are nonnegative for any nonnegative initial state and any nonnegative input. In the former part of this talk, we focus on the characterization of the weighted L1-induced norm of positive systems in terms of linear programming problems (LPs). As the main result, we show that the weighted L1-induced norm plays a fundamental role for the stability analysis of interconnected positive systems. On the other hand, in the latter part of this talk, we consider the Hankel-type Lq/Lp induced norms across a single switching over two positive systems. The norms are defined as the induced norms from vector-valued Lp-past inputs to vector valued Lq-future outputs across switching at the time instant zero. Due to the strong positivity property, we can explicitly characterize the Hankel-type Lq/Lp induced norms even for p, q being 1, 2, ∞, and these are useful to evaluate the performance deterioration caused by switching quantitatively. In particular, we will show that some of them are given in the form of LP and this enables us to synthesize the induced-norm-optimal-parameters by solving geometric programming problems (GPs). We finally illustrate the effectiveness of the GP-based-synthesis method by applying it to the optimal parameter tuning problem of the Foschini-Miljanic algorithm for power control in wireless network communication.

講師略歴

蛯原 義雄

蛯原 義雄 君(会員)

2002年3月京都大学大学院工学研究科電気工学専攻博士後期課程修了.同年4月京都大学大学院工学研究科助手,同研究科講師,准教授を経て, 2019年九州大学大学院システム情報科学研究院教授となり現在に至る.現在 IEEE CSS Technical Committee on Robust and Complex Systems Chair, および2021年に京都で開催されるThe 10th IFAC Symposium on Robust Control Design (ROCOND'21) NOC Chair.


パイオニア賞受賞記念講演

「大規模ネットワーク系に対するモジュラ設計理論の構築」

日時・場所

3月3日(火) 9:30~10:10・けやきホール

講師

石崎 孝幸(東京工業大学)

概要

システム制御理論が扱う対象はますます大規模化・複雑化している.例えば,内閣府が提唱するSociety 5.0の構想では,我々が生活する未来社会の全体が議論の対象となっている.このような次世代の大規模系に対するシステム制御理論の構築には,機械システムなどを対象として発展してきた従来理論を要素技術として応用することだけでなく,多様な先端技術を機能的に統合(システム化)するための基盤技術として,システム制御理論分野で深められてきた見識をシステム管理者の俯瞰的な視点から適切に利活用することが求められる.特に,ひとりのシステム管理者がすべてシステム全体を集中的かつ自前でモデリング・解析・制御することは現実的に不可能であるため,複数の独立した主体がそれぞれのサブシステム(モジュール)を分散的に管理することを前提に,新技術をモジュール単位で継続的に組み入れ・組み換えられるような,大規模系のモジュラ設計が重要となる.本講演では,この大規模系のモジュラ設計に関する新たなアプローチとして,講演者らにより提案されたレトロフィット制御理論を概説する.また,いくつかの応用事例を通して本アプローチの有効性を示す.

講師略歴

石崎 孝幸

石崎 孝幸 君(会員)

2008年東京工業大学工学部制御システム工学科卒業.2009年同大学大学院情報理工学研究科修士課程修了.2012年同大学大学院情報理工学研究科博士課程修了.2012年11月より同大学大学院情報理工学研究科助教,2016年4月より同大学工学院システム制御系助教となり現在に至る.2011年日本学術振興会特別研究員(DC),2012年同研究員(PD)へ資格変更.2012年6月より5か月間,客員研究員としてスウェーデン王立工科大学に滞在. 博士(工学).計測自動制御学会,システム制御情報学会,IEEEの会員.2010年計測自動制御学会論文賞,2012年The 51st EEE CDC Best Student-Paper Award Finalist,2015年システム制御情報学会論文賞,2018年東京工業大学挑戦的研究賞(学長特別賞)などを受賞.


パイオニア技術賞受賞記念講演

「縮退運転システムおよび協調型ホワイトリストによる制御システムのセキュリティ技術開発」

日時・場所

3月5日(木) 9:30~10:10・けやきホール

講師

澤田 賢治(電気通信大学)

概要

制御システムの高性能化は情報技術無しには達成できない.特にコントローラのリモート監視やネットワーク化は必須である.その一方で,制御分野は高性能化だけに情報技術の取り込みを優先したために,情報技術に起因するセキュリティ対策が手薄となっている.しかも,制御システムのセキュリティ問題は情報技術転用だけでは対処できない.本講演では,制御システムの特性に合わせたセキュリティ技術として,縮退運転システムと協調型ホワイトリストについて紹介する.既存の制御システムのセキュリティ技術がサイバー攻撃検知による防御を前提としているのに対して,2つの提案方法は「サイバー攻撃の影響が発生した後のダメージコントロール」まで実現する.実機を利用した応用結果についても紹介する.

講師略歴

澤田 賢治

澤田 賢治 君(会員)

2009年大阪大学大学院工学研究科機械工学専攻博士後期課程修了.同年電気通信大学システム工学科助教,2010年同大学知能機械工学科助教,2015年同大学 i-パワードエネルギー・システム研究センター准教授となり現在に至る.博士(工学).ハイブリッドシステムや制御システムセキュリティに関する研究に従事.システム制御情報学会,電子情報通信学会,電気学会,日本機械学会,IEEE会員.2015年度と2019年度にFA財団論文賞,2018年度油空圧機器技術振興財団論文賞,2018年度日本機械学会賞(論文)を受賞.2016年より制御システムセキュリティセンター顧問.


招待講演

以下の招待講演が開催されます.


ISCS Invited Talk

“Distributed Decision Making in Network Systems: Algorithms, Fundamental Limits, and Applications”

日時・場所

3月3日(火) 13:10~14:00・けやきホール

講師

Na Li (Harvard University, USA)

概要

Recent radical evolution in distributed sensing, computation, communication, and actuation has fostered the emergence of cyber-physical network systems. Examples cut across a broad spectrum of engineering and societal fields. Regardless of the specific application, one central goal is to shape the network collective behavior through the design of admissible local decision-making algorithms. This is nontrivial due to various challenges such as the local connectivity, imperfect communication, model and environment uncertainty, and the complex intertwined physics and human interactions. In this talk, I will present our recent progress in formally advancing the systematic design of distributed coordination in network systems. We investigate the fundamental performance limit placed by these various challenges, design fast, efficient, and scalable algorithms to achieve (or approximate) the performance limits, and test and implement the algorithms on real-world applications.

講師略歴

Na Li

Professor Na Li

Na Li is a Thomas D. Cabot associate professor in Electrical Engineering and Applied Mathematics of the J. Paulson School of Engineering and Applied Sciences at Harvard University. She received her Bachelor degree in Mathematics from Zhejiang University in 2007 and Ph.D. degree in Control and Dynamical systems from California Institute of Technology in 2013. She was a postdoctoral associate of the Laboratory for Information and Decision Systems at Massachusetts Institute of Technology 2013-2014. She has joined Harvard University since 2014. Her research lies in distributed learning, optimization, and control of cyber-physical networked systems. She received NSF career award (2016), AFSOR Young Investigator Award (2017), Harvard PSE Accelerator Award (2017), ONR Young Investigator Award (2019), Donald P. Eckman Award (2019), and some paper awards.


招待講演 1(システム構築と制御技術シンポジウム 招待講演)

「四国での自動化支援、ロボット導入提案」と「シート製品(Li電池プロセス)向け品質測定制御システム」

主催・企画

計測自動制御学会 制御部門 制御技術部会

日時・場所

3月5日(木) 13:20~15:20 場所:共通講義棟 H室(K401)

講師

野口 栄美(港産業株式会社 代表取締役 専務/東京出張所長),松本 拓(横河電機株式会社 IAプロダクト&サービス事業本部 アナライザーセンター P&Wソリューション統括部 開発部部長),齋藤 孝人(港産業株式会社 オートメーションカンパニー 執行役員 オートメーション部部長)

概要

  1. 徳島市で1950年創業の港産業㈱は、「快適な社会づくりを推進する」を社是とし、「オートメーション」を切り口に、様々なソリューション、サービスを四国のものづくり企業を中心に提供しています。地域商社としての活動、役割と、近年注力しているロボットビジネス、特に協働ロボットに関してご紹介します。
  2. 紙・フィルム等のシート状製品において定められた仕様で製造することは、その後の加工工程でのロスや商品化された後の不具合を減らすために非常に重要です。品質測定制御システム(QCS)は、製品を製造中にオンラインで測定して制御することによって高品質・省エネルギー/ロス・省人化を実現してきました。紙を抄造する抄紙機向けに横河電機が開発したシステムと制御について紹介します。
  3. リチウムイオン電池製造設備への横河電機製QCSの導入事例を紹介します。重量測定は電池性能を大きく左右します。お客様のニーズに合わせた測定システムの仕様にカスタマイズを行い、国内および海外工場へ現場立ち上げサービスを含め提供しています。現場での体験を含めご紹介します。

講師略歴

野口 栄美

野口 栄美(のぐち えみ)君

1994年上智大学理工学部数学科卒。横河ディジタルコンピュータ㈱入社後、港産業㈱入社。2014年度スマートエネルギー部、2015年度ロボット課を新設。快適な社会づくりを目指し、スマートファクトリー実現への提案や、人と共存するロボットの展開を図っている。ロボットの活用促進へ注力し、産業用ロボットのみならず、協働ロボットやサービスロボット、RPAの提案も積極的に展開中。特定非営利活動法人ロボットビジネス支援機構理事。徳島県科学技術県民会議委員。中小企業診断士。

松本 拓

松本 拓(まつもと たく)君

1988年阿南工業高等専門学校電気工学科卒業、横河電機㈱入社。シート状製品(紙・フィルム・電池電極等)製造設備向け品質測定制御システム(QCS : Quality measurement and Control System)のシステムエンジニアリング、プロジェクトエンジニアリング、海外販売推進、エンジニアリング業務改革に従事し、2019年よりQCSハードウェアおよびソフトウェア開発を担当。

齋藤 孝人

齋藤 孝人(さいとう たかひと)君

1989年徳島県立貞光工業高等学校電気科卒業、港産業㈱入社。入社後、横河電機㈱に出向し、製造設備向けQCSの技術を習得。紙パルプ・電池産業を中心にQCSを提案、導入、サポート。2006年より、リチウムイオン電池製造設備へ横河電機製QCSでの測定を提案、導入。2015年より電池製造設備向けに特化したQCSを、国内工場のみならず、アメリカ、中国の工場へも展開。立ち上げ支援も行う。放射線取扱主任者。


招待講演 2(誘導制御シンポジウム 招待講演)

「超小型三軸姿勢制御モジュールと、きぼう船内ドローン「Int-Ball」の飛行制御技術」

主催・企画

計測自動制御学会 制御部門 航法誘導制御技術調査研究会

日時・場所

3月5日(木) 10:30~12:10 共通講義棟 H室(K401)

講師

巳谷 真司 (国立研究開発法人 宇宙航空研究開発機構 研究開発部門)

概要

本講演では、2017年に国際宇宙ステーション「きぼう(JEM)」日本実験棟内で実験運用された、宇宙船内ドローンカメラ「Int-Ball」の概要とその姿勢制御技術について解説する。Int-Ballの開発目的を始めとして、採用されている超小型三軸姿勢制御モジュールなど最新の技術について説明する。特に、人工衛星の技術を応用した姿勢制御技術と与圧下無重力空間での飛行制御原理について、制御分野の方の興味を惹きやすい内容に配慮するとともに、専門外の分野の方にも分かりやすく説明することに努める。また、次号機計画など将来計画についても言及する。

講師略歴

巳谷 真司

巳谷 真司(みたに しんじ)君

2004年京都大学大学院工学研究科航空宇宙工学専攻修士課程修了。同年4月より、独立行政法人宇宙航空研究開発機構研究開発本部システム誘導グループ研究開発員。社会人特別選抜編入学制度により2013年、京都大学大学院工学研究科電気工学専攻応用力学分野博士課程修了(工学)。現、国立研究開発法人宇宙航空研究開発機構研究開発部門第一研究ユニット主幹研究開発員。現在まで人工衛星の航法誘導制御系に関する研究開発に広く従事している。計測自動制御学会、日本航空宇宙学会の会員。2011年第10回SICE制御部門大会技術賞(共同受賞)、2013年JSASS宇宙科学技術連合講演会若手奨励賞(最優秀論文)を受賞。

チュートリアル

以下のチュートリアルが開催されます.


ISCS Tutorial

“ToU, or Not ToU, That is the Question: Maximizing Wind Energy Usage in Regions with Electric Vehicle Fleets”

日時・場所

3月3日(火) 16:20~17:20 共通講義棟 E室(K302)

講師

Siddharth Suryanarayanan (Colorado State University, USA)

概要

Worldwide, there is significant growth in the installed capacity of wind energy based power plants. Whilst they provide a reprieve from greenhouse gas emissions, the inherent stochasticity in the availability of wind introduces problems of deviations from forecasts. Sans efficient and inexpensive solutions for grid-level energy storage, wind power plants have to rely on economically unviable operational methods such as curtailment. The growing presence of plug-in electric vehicle (PEV) fleets in electricity distribution systems may provide an avenue for avoiding curtailments by scheduling their charging during over-supply of wind energy. In this talk, we will explore a data-driven methodology for studying existing pricing mechanisms in a North American metropolis, located in a wind energy-rich grid, with an increased adoption rate of PEVs. Our study shows that the existing pricing methods for encouraging PEV charging to consume excess wind are sub-optimal. We will justify a need for an alternative dynamic pricing mechanism - Time of Use (ToU) - dedicated to PEVs for maximizing the usage of available energy from wind. Such a dedicated ToU can help avoid high costs for the supplier and deliver benefits to the responsive consumers. Using real data and a machine learning methodology for data decomposition, we have designed a ToU dedicated for PEVs in the city under consideration. We will conclude this talk with some thoughts on the future directions of this research.

講師略歴

Siddharth Suryanarayanan

Professor Siddharth Suryanarayanan

Sid Suryanarayanan is from Chennai, India. He received the M.S. and the Ph.D. in electrical engineering in 2001 and 2004, respectively, from Arizona State University. Currently, he is a professor in the Dept. of ECE at Colorado State University. He has over 100 technical publications in journals and conferences. Suryanarayanan is the co-editor of two books in electric power engineering. His recent accolades include a 2018 R&D100 Award, the 2017 IEEE Eta-Kappa-Nu (HKN) C. Holmes MacDonald Outstanding Teaching Award and the 2015 IEEE Power and Energy Society (PES) Outstanding Young Engineer Award.


チュートリアル1・2(プラントモデリングシンポジウム チュートリアル)

プラントモデルを活用した制御システム開発の最新動向

主催・企画

計測自動制御学会 制御部門 プラントモデリング部会

日時・場所

3月4日(水) 10:30~15:30 共通講義棟 B室(K201)

講師

馬 衛東(SOLIZE Engineering株式会社),横島 靖典(シーメンス株式会社),山戸田 武史(株式会社IDAJ),佐々木 茂(dSPACE Japan株式会社)

概要

近年,複雑化する各種システムはその持てるポテンシャルを最大限に発揮するために,制御システムによって多様な動作範囲の中でも最適に動作する必要がある.システムは逐次制御だけでなく,自ら検出した情報や外界から得た情報などをもとに,将来の動作を計画して実行することが求められる. 従来から実験を通じて得られた計測データを,伝達関数や応答局面などによりモデル化することで,論理的・効率的に設計・適合を行うモデルベース開発が提唱されてきた.近年の計算機パワーの増大に伴って,オフラインの実験だけでなく実使用環境においてもIoTや各種センサなどから得られる情報をもとにオンラインでもモデル化や最適化を行っている.これらを支える機械学習や最適化手法は発展を続けており,実用例も増えている. このため今回は,「プラントモデルを活用した制御システム開発の最新動向」と題し,機械学習・最適化手法が今後の制御開発にどのように活用されそうかを概観しながら,制御システム開発の方法論や,それを支える周辺ツール群に触れていく.

※ 本チュートリアルの講演資料は,マルチシンポジウム予稿集に入っておりません.資料配布を希望される方は,お手数ですが,会場にて講演者に直接お申し出ください.

プログラム

10:30〜10:40(10分) 開催案内と挨拶:PM部会主査・前半司会:楊 子江(茨城大学),後半司会:加古 純一(トヨタ自動車)
10:40〜11:30(50分) 建設機械のモデルベース開発におけるプラントモデルの精度向上手法 講師:馬 衛東(SOLIZE Engineering株式会社)

近年,自動車と建設機械の製品開発においてモデルベース開発(MBD)が盛んに利用されている.MILSによる制御システムの開発においては,高精度のプラントモデルが望ましいが,本講演では,建設機械の代表機種である油圧ショベルのプラントモデルを例として,プラントモデルの精度向上手法を述べる.まず,物理現象に基づきプラントモデルを正確に構築することを説明し,実機測定結果との合わせこみにおいて設計パラメータの公差を考慮することを述べる.次に,油圧ショベルの掘削作業について,掘削負荷モデルの構築方法,実機測定結果による負荷モデルのパラメータ推定を説明する.最後に,シミュレーション結果と測定結果のデータベースを構築してからプラントモデルの精度を向上する方法を述べる.

11:30〜11:40(10分) 休憩
11:40〜12:30(50分) システムシミュレーションにおける機械学習の活用   講師:横島 靖典 (シーメンス株式会社)

本講演では,シミュレーション技術を補完する技術として,機械学習を活用することについて提案する.またそれを具体化する取り組みについて,発表済みの内容に基づいた事例をご紹介する.第一例として,シミュレーションにおける試験の網羅性向上を目的として,変分オートエンコーダー(VAE)を用いたテスト設計手法をご提案する.また第二例として,シミュレーションの境界条件を半自動的に作成することを目的として,スマートフォンによって撮影した動画から,人の動線予測を行った取り組みについてご紹介する.

12:30〜13:30(60分) 休憩(講演会社のポスター展示をご覧ください)
13:30〜14:20(50分) 深層学習による応答曲面の進化と適用事例の紹介   講師:山戸田 武史(株式会社IDAJ)

新しい機械学習分野である深層学習は,主に画像や音声のクラス分類で大きな成果を上げている.しかしながら,これらの深層学習技術はモデルベース開発において多用されるパラメトリックな数値予測モデルにも応用することが可能であることが分かってきた.深層学習を利用することで,今まで出力特性ごとに作成していたモデルを一つのモデルに統合することが可能となる.また,出力特性の組み合わせから入力諸元の組み合わせを直接予測する逆推定が可能となる.今回,深層学習を用いたマルチ出力順推定モデルおよびマルチ出力逆推定モデルの事例を紹介する.

14:30〜14:30(10分) 休憩
14:30〜15:20(50分) 自動運転のためのモデルベース開発手法とシナリオベースへの対応   講師:佐々木 茂(dSPACE Japan株式会社)

自動運転の機能検証には、数千~数億キロメータの一般道での走行試験が必要であると言われている.しかし、試験のためにこの距離を実車で走行するのは、事実上不可能なため、シミュレーションを中心とする機能検証手法が注目されている.自動車のシステム開発でデファクトとなりつつあるMBD(Model Based Development:モデルベース開発)は、シミュレーションを活用した制御機能開発手法であるため、自動運転機能開発のためのシミュレーション環境との組合せが容易である.また、実車走行では困難な状況も設定可能であり、様々な走行条件の再現性も高い.本講演では、自動運転開発のためのMBD開発ツールの活用方法を紹介するとともに、環境整備のために必要なMBD手法を用いたシナリオベース開発とこれの対応について言及する.

講師略歴

馬 衛東(ま えいとう)

馬 衛東(ま えいとう)君

2004年上智大学大学院理工学研究科博士課程(機械工学専攻)修了.油圧機器メーカーと建設機械メーカーにおいて,長年油圧制御システムのモデリングとシミュレーション技術の開発に従事し,高精度のシミュレーションシステムを開発した.2018年より,SOLIZE Engineering株式会社にて,自動車と建設機械を中心にプラントモデリングと制御モデリングのエンジニアリングサービスに従事し,製品開発におけるモデルベース開発の一層の活用に向けて努めている.

横島 靖典(よこじま やすのり)

横島 靖典(よこじま やすのり)君

2010年よりシーメンス株式会社勤務.制御開発や機械学習,自動化などにかかわるプロジェクトのビジネス開発に従事.

山戸田 武史(やまとだ たけし)

山戸田 武史(やまとだ たけし)君

2003年東北大学大学院地球工学専攻修了.同年キヤノン(株)入社.ディスプレイ開発,CMOSイメージセンサ開発に従事.2015年より(株)IDAJにてmodeFRONTIERのプリセールス業務等に従事.2018年よりCAE領域における機械学習エンジニアリングサービス業務等に従事.現在に至る.解析技術3部.

佐々木 茂(ささき しげる)

佐々木 茂(ささき しげる)君

1981年 トヨタ自動車工業(株)入社 対米S系エンジン適合,1986年 エンジン用実験電算システムの構築,1991年 制御用ECUソフトウエア開発環境およびこれの運用体制構築,2013年 トヨタ自動車 定年退職/dSPACE Japan 入社


チュートリアル3(制御理論シンポジウム チュートリアル)

DXを実現する実践型AI技術:AIの社会実装に立ちはだかる壁とその壊し方

主催・企画

株式会社富士通研究所

日時・場所

3月4日(水) 13:30~15:30 共通講義棟 C室(K202)

講師

浅井 達哉, 岩下 洋哲, 山田 広明, 佐々木 智丈 (株式会社富士通研究所)

概要

様々な情報がつながるSociety 5.0の世界において,AI(人工知能)は,あらゆる分野にまたがる社会課題を解決し,DX(デジタルトランスフォーメーション)を実現するための必須の技術である.特にここ数年,従来の機械学習技術と一線を画す「Deep Learning」が原動力となって,AIが爆発的に普及し,「AIの民主化」の達成が期待されている.しかしながら,そのようなAIは,学習に膨大な量のデータを必要とするだけでなく,学習結果がデータに大きく依存する.さらには,AIの実社会・ビジネスへの適用を進めるにつれて,予測・識別精度などの性能面における課題だけでなく,「説明責任」や「公平性」などの性能以外の様々な課題も顕在化してきた.そこで本チュートリアル講演では,まず前半において,AIに関する世界的な最新動向とそこから見えてきた社会実装に向けた課題について紹介する.続いてチュートリアル後半においては,実社会での適用を目指し,制御工学やマッチング理論およびゲーム理論,そしてマルチエージェントシステムなど,制御部門と関わりの深い数理技術や解析手法を活用したAI技術について,実践事例を交えながらそれぞれ紹介を行う.

プログラム

13:30〜13:35(5分) 開催案内と挨拶 大川 佳寛 (株式会社富士通研究所)
13:35〜14:30(55分) 世の中のAIの動向と社会実装にむけた課題 講師:浅井 達哉(株式会社富士通研究所)

本発表では,DXを支えるキーテクノロジーの1つである人工知能(AI)について,DX時代に向かうべき方向性について概観する.現在,ディープラーニングの技術の発展は目覚ましく動画像の認識など実社会で多くの応用が進んできている.一方で,社会実装を進める上での課題も顕在化してきた.実際の現場では,AI技術を効果的に使用するためのデータが十分ではないケースや,説明責任や公平性を担保できないといったAIのブラックボックス問題により,AI導入が進まない状況も多々発生している.それらの課題を解決し,社会実装を加速するために富士通研究所が開発した先端のAI技術と実践事例もいくつか紹介する.

14:30〜14:50(20分) マッチング理論とゲーム理論に基づく保育所入所選考 講師:岩下 洋哲(株式会社富士通研究所)

保育所の入所選考業務を自動化しようとする動きが,複数の自治体で始まっている.これまではどの自治体も,入所選考業務に毎年多くの人手と時間を費やしてきた.そもそも入所選考では,公開ルールのみに基づく機械的な決定によって住民間の公平性を担保する考え方が基本であり,そこに担当者の創意工夫が入る余地は無い.その意味で,入所選考は自動化されるべき業務であり,以前からその実現が望まれていた.本講演では,それを困難にしていた要因である入所選考ルールの複雑さについて解説するとともに,現場の協力を得ながら進めていったモデル化と技術開発の実例を紹介する.

14:50〜15:10(20分) 人流シミュレーションを用いた社会システムデザイン 講師:山田 広明(株式会社富士通研究所)

社会課題を解決するためには,対象とする社会状況を写し取ったシミュレーションを構築し,シミュレーション上で問題や施策を分析することが大変有用である.AI技術の一つであるマルチエージェントシステムは,複雑な社会システムをモデリングする手法として広く研究されている.本講演では,社会課題の一つである都市の混雑を,歩行者を模した人流シミュレーションを用いて解決しようとする一連の取り組みを紹介する.まず人流シミュレーションを実現場に適用した事例を紹介し,次にシミュレーションに基づいて人流を効果的に制御したり混雑原因や施策を発見する最近の研究を紹介する.

15:10〜15:30(20分) 強化学習技術の目指すもの、そしてその社会実装に向けた取り組み 講師:佐々木 智丈(株式会社富士通研究所)

近年の人工知能研究の隆盛の中で,一般的には機械学習の一分野に位置づけられることが多い強化学習にも高い関心が集まっている.本講演ではまず制御工学の視点から強化学習技術がどのようなことを目指した技術であるかを説明し,併せて富士通研究所が取り組んできた具体的な事例を紹介する.その上で,強化学習技術を社会実装する上で課題となる安全性確保に向けた技術開発について紹介する.

講師略歴

浅井 達哉(あさい たつや)

浅井 達哉(あさい たつや)君

2004年九州大学大学院システム情報科学府博士後期課程修了.同年より株式会社富士通研究所研究員.2013年より同社シニアリサーチャー.発見科学に基づく機械学習の研究に従事.情報処理学会および人工知能学会会員.博士(情報科学).

岩下 洋哲(いわした ひろあき)

岩下 洋哲(いわした ひろあき)君

大阪大学大学院工学研究科博士前期課程,北海道大学大学院情報科学研究科博士後期課程修了.博士(情報科学).1991年富士通研究所入社.1996年~1997年カーネギーメロン大学客員研究員.2011年~2014年JST ERATO湊離散構造処理系プロジェクト研究員.社会課題解決に向けた人工知能技術の研究・開発に従事.

山田 広明(やまだ ひろあき)

山田 広明(やまだ ひろあき)君

2016年9月北陸先端科学技術大学院大学知識科学研究科博士後期課程修了.博士(知識科学).同年より株式会社富士通研究所研究員.2018年4月より慶應義塾大学大学院経営管理研究科 非常勤講師を兼任.複雑系科学の観点から社会システムをモデリング・デザインする研究に従事.人工知能学会,情報処理学会などの会員.

佐々木 智丈(ささき ともたけ)

佐々木 智丈(ささき ともたけ)君

2010年3月東京大学大学院情報理工学系研究科システム情報学専攻博士課程修了.博士(情報理工学).同専攻システム情報第5 研究室学術支援専門職員を経て2010 年10月(株)富士通研究所入社,2018 年10月より同社シニアリサーチャーとなり現在に至る.マサチューセッツ工科大学およびCenter for Brains, Minds and Machines リサーチアフィリエイト.制御工学,強化学習,深層学習等の研究に従事.計測自動制御学会,システム制御情報学会,電気学会などの会員.

ワークショップ

以下のワークショップが開催されます.

ワークショップへの参加は事前の参加登録が別途必要です. 詳しくは参加申し込みページをご覧ください.
事前登録いただいた方にはワークショップ資料を配布いたします.
MSCS参加者は,当日が空席があれば参加登録を行っていない方も ご参加いただけますが,その場合資料の配布はありませんのでご了承ください.

ワークショップ

「Cyber-Physical & Human/Social Systemの最前線」

主催・企画

計測自動制御学会 制御部門 事業委員会

日時・場所

2020年3月2日(月) 13:20〜17:45 共通講義棟 B室(K201)

定員

70名

講師

畑中健志(大阪大学),早川朋久(東京工業大学),滑川徹(慶應義塾大学),河合宏之(金沢工業大学),Siddharth Suryanarayanan(コロラド州立大学)

概要

サイバー世界と物理世界を有機的に相互接続するCyber-Physical Systemは,計測・制御・計算機科学・ネットワーク論・機械学習・人工知能等の学際研究課題として,これまで活発に研究が行われてきました.新たな理論基盤の構築に加えて,交通・自動車・航空・エネルギー・ロボティクス・ヘルスケア・製造分野等,先進的なアプリケーションへの取り組みも盛んです. 他方,我が国が提唱するSociety 5.0の実現に向けては,人間あるいは社会を決定的に重要な構成要素としてシステムに組み込み,Cyber-Physical Systemと様々な形で相互に作用するCyber-Physical & Human/Social System構築のための設計図が求められています.システムに応じて,人や社会はときに制御すべき対象にも,対象を制御するコントローラにも,システムの目的を与える主体にもなりえます.加えて,これまでシステム制御が主に扱ってきた対象とは異なり,その振る舞いは物理法則には従わず,不確かです.このような役割の多様性および挙動の不確かさのため,いかに人や社会をシステム制御の枠組みで扱うかは自明ではなく,極めて挑戦的です. 本ワークショップでは,交通・エネルギー・ロボティクス・ヘルスケアを対象としたCyber-Physical & Human/Social Systemの設計について,この分野で国際的に活躍している5名の研究者によるリレー講義を通してわかりやすく解説します.多くの学生を含む研究者の皆様や社会人の方々のご参加を期待するとともに,一緒に議論できることを望みます.なお,本ワークショップはCDC2019にて開催したワークショップ企画“Systems and Control for Smart Society and Cyber-Physical & Human Systems”を下地として発展させたものとなっています.

プログラム

13:20-13:30 Cyber-Physical & Human/Social Systemへの招待 講師:畑中健志(大阪大学)
13:30-14:15 ソサエティ5.0におけるメカニズムデザイン  講師:早川朋久(東京工業大学)

人工知能とIoT技術の急速な進歩にともない,私たちの社会のデジタル化は目まぐるしい速度で進行しています.産業革命に匹敵するこのデジタルトランスフォーメーション(DX)は,新しい便益の概念と経済的および社会的活動のディスラプション(創造的破壊)をもたらし,これまで実現できなかったきめ細かいサービスを可能にします.特に,これからのデジタル社会における各事業体(企業および/または個人)の活動は,各事業体の価値尺度を尊重し,適切なインセンティブを設定することにより,各事業体および社会全体のユーティリティを同時により高いレベルへ引き上げることができます.この講演では,将来のデジタル社会への応用に向けたインセンティブベースの社会システムのフレームワークを構築するための制御理論の適用性を検討します.

14:15-14:30 休憩
14:30-15:15 人とロボットネットワークの協調:システム設計と人間特性解析 講師:畑中健志(大阪大学)

本講演では,ロボティクス分野におけるCyber-Physical & Human System(CPHS)の設計に関する講演者らの取り組みを紹介する.まず,ロボティックネットワークの分散協調制御に関する基礎を紹介する.つづいて,受動性とよばれる動的システム論に基づいて,人とロボティックネットワークの協調を実現するシステムを系統的に設計する.つぎに,人間のデータを解析することで受動性に基づくシステム設計の問題点を明らかにし,これを克服する新たなシステムアーキテクチャを紹介する.さらに,人間のデータを解析することでtransparencyと人にかかる負荷との間のトレードオフを見出し,これをもとに最適なshared autonomyの達成に向けたシステム制御論からの展望を示す.

15:15-16:00 リハビリシステム構築に向けた機能的電気刺激による下肢の運動制御  講師:河合宏之(金沢工業大学)

人間の身体は,脊髄運動ニューロンの発火が骨格筋を活性化させることで筋収縮をおこし,複雑な動作を可能にしています.そのため,上位運動ニューロンの損傷を抱える人は,筋力は十分にあったとしても脳からの指令が筋にうまく伝わらずに機能的な運動を実現することが困難となります.この問題に対し,機能的電気刺激(FES:functional electrical stimulation)と呼ばれる方法を用いて失われた脊髄運動ニューロンの機能を人工的に補い,適切な運動を実現させるための研究がおこなわれています.本講演では,下肢のペダリング運動に対して機器と身体をひとつの制御システムと捉え,望ましい運動を実現する方法について述べます.特に,筋の刺激方 法においては下肢の筋配置に着目します.そして,健常者での実験と併せて病院と共同で進めている麻痺を有する患者を対象とした検証実験の取り組みについて紹介します.

16:00-16:15 休憩 
16:15-17:00 スマートモビリティのためのリソース配分とマッチング  講師:滑川徹(慶應義塾大学)

交通ネットワークとモビリティに於いて,機械やインフラシステムの制御や最適化だけでなく,人間の意思決定に自然な形で介在するスマートな制御システム構築が希求されている.この課題に対して,人間の意思決定に関与するにはゲーム理論に基づく経済的なメカニズム設計が合理的なアプローチであると思われる.例えば,欧米諸国での高速道路に於ける可変交通料金価格制度はその一例であり,渋滞解消に対して大きな効果をあげている. 本講演では,まず電気自動車の高速道路走行における充電スケジューリング問題に対して,マッチング理論を用いた電気自動車割り当て問題と,繰り返しゲーム理論を用いたエネルギー需要量および価格の決定問題とアルゴリズムについて紹介する.つぎにドライバーが駐車場を探索する際に,ドライバーと駐車場所有者双方の効用を考慮したスマートパーキングシステムの制御メカニズム設計問題と,それに対するマッチング理論を用いたアプローチについて述べる.

17:00-17:45 Achieving Sustainable Demand Response in the Smart Electric Grid: An Aggregator's Perspective  講師:Siddharth Suryanarayanan(コロラド州立大学)

Assessing the effectiveness of a demand response (DR) program requires appropriate metrics of performance. In this talk, the assessment of an aggregator-based residential DR program using two newly developed metrics addressing the economic and environmental aspects of sustainability is presented. The economic sustainability metric of the DR method is quantified by the economic savings of the customers on electricity charges and the aggregator’s profit. The environmental sustainability is quantified by measuring the reduction in capacity factors of fossil-fueled peaking power plants and the subsequent reduction in CO2 emissions. A simulation study is performed for a large-scale power system consisting of 5,555 users and 56,659 schedulable assets using real pricing data from a utility and a bulk electricity market for a 31-day period. Then, high-performance computing methods are applied to the month-long study to yield a faster computation time. Finally, the impact of high penetration of photo-voltaic generators (PVs) and associated energy storage assets in the distribution grid on the aggregator’s profits are analyzed. The talk will conclude with thoughts on the trajectory of aggregators.

講師略歴

早川 朋久

早川 朋久 君

1997年京都大学工学部航空工学科卒業.2003年ジョージア工科大学博士課程修了(航空宇宙工学).京都大学21世紀COE研究員,科学技術振興機構CREST研究員を経て,2006年東京工業大学准教授(助教授).現在に至る.ダイナミカルシステム・制御理論の研究に従事.近年はゲーム理論と未来社会のシステムデザインに興味を持つ. Ph.D. IEEE, AIAAなどの会員.

畑中 健志

畑中 健志 君

2007年京都大学大学院情報学研究科数理工学専攻博士後期課程修了.同年より東京工業大学大学院理工学研究科助教,2015年より同大学工学院准教授を経て2018 年より大阪大学工学研究科准教授となり現在に至る.CPHSの研究に従事.博士(情報学).計測自動制御学会制御部門木村賞,パイオニア賞,部門大会賞,同会著述賞,論文賞を受賞.IEEE TSCT およびSICE JCMSI のAssociate Editor.IEEE CSS Conference Editorial Board 委員.

河合 宏之

河合 宏之 君

2004 年金沢大学大学院自然科学研究科機能開発科学専攻博士後期課程修了,同年法政大学情報技術(IT)研究センターポストドクター.2005 年金沢工業大学講師,准教授を経て,2018 年同教授となり現在に至る.2013 年米国フロリダ大学客員研究員.2008 年IEEE TCST Outstanding Paper Award を受賞.視覚フィードバック制御とその応用,機能的電気刺激による身体の運動制御 に関する研究に従事.博士(工学).IEEE CSS,計測自動制御学会,システム制御情報学会などの会員.

滑川 徹

滑川 徹 君

1994 年金沢大学大学院自然科学研究科システム科学専攻博士課程中退.同年金沢大学工学部電気・情報工学科助手.同講師を経て2002 年長岡技術科学大学機械系助教授.2006 年金沢大学大学院自然科学研究科電子情報科学専攻助教授.2009年慶應義塾大学理工学部システムデザイン工学科准教授,2014 年同教授となり現在に至る.ロバスト制御理論,分散協調制御理論とその社会インフラシステムへの応用に関する研究に従事.博士(工学).2014 年計測自動制御学会制御部門パイオニア技術賞,2017 年計測自動制御学会論文賞を受賞.IEEE CSS,計測自動制御学会,システム制御情報学会,電気学会などの会員.

Siddharth Suryanarayanan

Professor Siddharth Suryanarayanan

Sid Suryanarayanan is from Chennai, India. He received the M.S. and the Ph.D. in electrical engineering in 2001 and 2004, respectively, from Arizona State University. Currently, he is a professor in the Dept. of ECE at Colorado State University. He has over 100 technical publications in journals and conferences. Suryanarayanan is the co-editor of two books in electric power engineering. His recent accolades include a 2018 R&D100 Award, the 2017 IEEE Eta-Kappa-Nu (HKN) C. Holmes MacDonald Outstanding Teaching Award and the 2015 IEEE Power and Energy Society (PES) Outstanding Young Engineer Award.


学生向け企業ランチョンセッション

制御・システムを専門とするシンポジウム参加学生を対象に,企業のランチョンセッションを実施します.企業の講演者には自社のシステム制御技術を学生向けに講演して頂き,学生はシステム制御技術の重要性を学ぶ機会とします.

実施時間帯は一般講演の間の昼休みです.参加学生には昼食(お弁当)の提供(無料)があります.

以下のランチョンセッションが開催されます.

ランチョンセッションへの参加登録は別途必要です.詳しくは参加申し込みページをご覧ください.
申込締切:2020年2月20日(木)
学生の皆様,是非,ご参加ください.


ランチョンセッション1

dSPACE Japan (株)

日時・場所

2020年3月3日(火) 12:15~13:05 カフェテリア

定員

30名

講演者

佐々木 茂 (dSPACE Japan)

概要

自動車業界を中心とする組込システム業界は、Matlab/Simulinkに代表されるシミュレーションソフトを活用したモデルベース開発(MBD)を導入することにより、高品質な自動車の大規模制御システムを短期間で開発することを目指しています。本講演では全世界の自動車メーカで開発の主流であるMBD手法について説明し、自動運転開発などへの活用事例をご紹介いたします。この手法が皆様の研究開発を加速させることを信じています。

ランチョンセッション2

SOLIZE Engineering (株)

日時・場所

2020年3月4日(水) 12:35~13:25 カフェテリア

定員

30名

講演者

飯野 浩道 (SOLIZE Engineering)

概要

SOLIZE Engineeringでは、自動運転をはじめとした複雑化する制御システム開発において、バーチャルモデリングやシミュレーションといった技術支援を行っています。それらの支援を行う中で弊社が培った技術を基に自動車業界のトレンドをご紹介するとともに、MBD(Model-Based Development:モデルベース開発)という制御システム開発の手法をご説明します。これにより、今後学生の皆さんがどのような技術・知識を身につけることが必要なのか、アドバイスを含めてお話しさせて頂きます。

※ランチョンセッションの会場である「カフェテリア」は,徳島大学 常三島地区 理工学部キャンパスの北東部にあります.(キャンパスマップ 常三島地区

セミナー

以下のセミナーが開催されます.

セミナー

「学生のための和文論文執筆のすゝめ」

企画

計測自動制御学会論文集委員会・制御部門

日時・場所

2020年3月5日(木)12:35~13:05 共通講義棟 A室(K206)

講師

足立 修一(慶應義塾大学)

概要

英文論文しか価値がなく,和文論文を書いて何がうれしいの? とお考えの超一流研究者のみなさんには関係ない話題でしょう.このトークでは,MSCSに参加している約95%の学生,そして,一流研究者・技術者をめざしている若手のみなさんが対象です.私が特にお話ししたいことは,母国語の教科書で最先端の技術を勉強でき,母国語で研究について議論し,そして論文を発表できる幸せを再確認してほしいことです.日本語できちんとした技術報告書や論文を書くことの重要性を述べ,そして,そのような論文を書くためにはどのようにすればよいかをお話ししたいと思います.和文論文がきちんと書けるようになれば,英文論文執筆のハードルはかなり低くなるでしょう。

講師略歴

足立 修一

足立 修一 君

1986年慶應義塾大学大学院工学研究科博士課程電気工学専攻修了.工学博士. 同年(株) 東芝入社.1990年宇都宮大学工学部電気電子工学科助教授,2002年同教授.その間,1993~96年航空宇宙技術研究所客員研究官.2003~04年ケンブリッジ大学客員研究員.2006年慶應義塾大学理工学部物理情報工学科教授となり,現在に至る.システム同定,制御理論とそれらの産業応用に関する研究に従事.計測自動制御学会創立30周年記念著述賞1等(1993年),計測自動制御学会著述賞(2007,14,19年),計測自動制御学会論文賞武田賞(2018年),計測自動制御学会論文賞(2019年),日本機械学会賞(論文)(1998年),電気学会産業応用部門論文賞(2016年),システム制御情報学会産業技術賞(2016年)などを受賞.計測自動制御学会フェロー.IEEE,電気学会などの会員.