AIが予測し適切な予防・ケア方法を提案するシステム

2060年には高齢者の3人に1人が認知症になると予測される中、認知症対策は「治療」から「予防」へとシフトしています。そこでカギとなるのが「AI」。日常生活の会話や動作から認知症の初期兆候を検知・分析し、介護スタッフや家族に適切な予防・ケア方法を提案するシステムが導入されています。運動と脳トレを組み合わせたアプリなど認知症予防に役立つ、AI関連サービスやツールもあります。AI技術は、認知症問題に立ち向かう強力な武器にもなっているんです。

認知症のサインを「光」で早期に見つける研究

脳に近赤外線を当てて状態を調べる時間分解分光法（TRS-NIRS）を使い、認知症の前段階である軽度認知機能障害（MCI）を早く見つける方法を開発しています。脳が縮むと、脳の溝や脳脊髄液の層が変化し、光の通り方も変わります。研究では、実際のMRI検査の画像と実験で得られた光のデータを照らし合わせ、AIの学習技術でMCIかどうかを予測します。大掛かりな検査をせずに早期発見や早期治療につながり、将来の医療に大きく役立つことが期待されている研究です。

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リアルタイムに自動で画像分析！AIによる次世代カメラシステム

カメラにAI（人工知能）が入り、映像を見て自分で考えることができるAIカメラ。家の中では高齢者やペットの見守りや安全確認に使われています。街では防犯のために不審な動きを見つけたり、車では人や物を見つけて事故を防いだりします。さらに、工場では自動で製品をチェックし、生産効率や品質の向上にも役立っているAIカメラ。このようにAIの画像認識は、人や物を正確に見分け、データを分析することで、私たちの生活をより安全で便利にする大切な技術なのです。

人の目のしくみをヒントに、暗い・まぶしい画像を見やすくする画像処理技術

近年はデジタルカメラやスマートフォンの進化により、誰でも簡単に綺麗な写真を撮れるようになりました。しかし、夜の室内や窓際の逆光のように明るい所と暗い所が同時に写る場面では、暗い部分が黒くつぶれたり、明るい部分が白く飛んだりして、大事なものが見えにくくなることがあります。一方で人間の目は、周囲の明るさに合わせて見え方を調整する「順応」と呼ばれるしくみを持ち、暗いところでも物の形や動きを感じ取りやすい特徴があります。そこでこの研究室では、人の目のしくみをヒントに、暗い・まぶしい・影が強いといった場面でも見やすい画像に整える新しい画像処理技術の研究に取り組んでいます。見守りカメラなどで安全確認に役立て、家族やペットを守るしくみに役立てることができます。

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災害図上訓練（DIG）×情報工学の進化

“災害大国”と呼ばれるくらい、さまざまな自然災害が起きる日本。日頃から防災に対する意識を高めることが大切です。その一つ、災害図上訓練（DIG）は、地図を使って災害時の対応を考える訓練です。近年は被害をリアルタイムで可視化するGIS（地理情報システム）やAI（人工知能）、ネットワーク技術を活用し、被害予測や避難計画をデジタルでシミュレーションできるようになっています。例えば、災害救援活動を支援する災害時情報共有アプリなどのシステムにより、リアルタイムで情報を共有・分析することもできます。より実践的な防災力を身につけて、災害への備えを強化しましょう！

生成AI を用いた訓練シナリオを自動生成する手法

日本では多くの自治体が防災訓練を行っていますが、現実に近い訓練シナリオを作るには時間や専門知識が必要で、人手不足が課題になっています。この研究では、インターネット上のニュースやSNSから災害情報を集め、AIで分析して地域ごとの被害データベースを作ります。さらに生成AIを使い、日時や場所、被害状況を反映した実践的な訓練シナリオを自動で作成します。これにより、自治体は効率よく質の高い防災訓練を行えるようになります。地域の防災力向上に役立つ研究なのです。

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次世代の運転技術が、さまざまな社会課題も解決！

2040年頃には完全自動運転が実現するだろうと言われています。その担い手となるのが、「認知」「判断」「操作（制御）」の3つのプロセスを自動で行うAIやコンピューターシステムです。さらに生成AIによって、人と音声で対話しながら最適なルートを選び、安全に走ることも可能になります。交通事故の減少、渋滞の解消、物流の人手不足の改善に加え、高齢者や障がいのある人の移動支援にも役立ちます。ロボタクシーといった、無人の自動運転車は海外の限定された場所や条件で実用化されています。

次世代通信を支える高性能なマルチメディアシステムの設計技術

自動運転では、カメラの映像をほぼ遅れなく相手に送ることがとても大切です。しかし今の映像圧縮技術は、きれいな映像を送れる一方で、伝送に時間がかかるという問題があります。ここでは、映像を細かい帯のような単位で順番に処理する新しい方法を工夫し、遅れを人が感じないほど小さくしながら、高画質も保つ技術を開発しています。5G通信を使った自動運転など、リアルタイム性が重要な場面で、より安全でスムーズな映像通信が可能になることを目指しています。

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ロボットとつくる「ハイブリッド社会」へ

今、ロボットは単なる「機械」から、人間のような判断力を持つ「パートナー」へと進化しています。AIの劇的な進化により、言葉を理解し、複雑な動きができるようになった共生型のヒューマノイドロボットが、お仕事の助っ人として工場や物流、介護、家庭で人と協力して働く未来がもうそこまで来ています。危険な作業や重労働がともなう災害救助や宇宙開発でも大活躍！！人とロボットが支え合う安全で便利な社会が広がっていくでしょう。

人と共生し、心に寄り添うエモーショナルAI搭載型パーソナルロボット！

ここでは、子どもから高齢者まで、さまざまな年代の人を心の面で支えるパーソナルロボットをつくることを目指しています。開発中のロボットはエモーショナルAIを搭載し、人の表情や声から感情を読み取り、気持ちに共感して適切に反応します。そのために、人の感情を推定する技術、感情を表現する技術、人に寄り添うロボットの仕組みを研究しています。将来は、孤独の解消や心のケアを助ける存在として、家庭や医療・福祉の場での活用が期待されています。

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爆発するデータと「次世代ネットワーク」への挑戦

現代は、パソコンやスマホだけでなく家電や車など、あらゆるモノがインターネットにつながるIoT社会。さらに生成AIの普及により、世界中に流れるデータの量（トラフィック）は毎年ものすごい勢いで増え続けています。そのため、通信が遅れてしまったり、届かなかったりする可能性があります。また、世界中でデータを処理するコンピュータも増えており、消費電力が増大し、地球環境に負荷をかけてしまう恐れもあります。そこで注目されているのが、限られた通信回線で効率よく安定した通信を行う、AIを使ったネットワーク最適化技術。巨大サーバ（クラウド）だけでなく端末側で処理するエッジコンピューティングや、次世代コンピュータのための次世代ネットワークの開発も進んでいるんです。

AIが導く渋滞しない次世代高速ネットワークへ

インターネットでは通信量が急に増えると、データが混み合い、通信が遅くなったり、届かなかったりします。この問題を防ぐために、ネットワーク内の全体を見渡して、通信量に応じた最適な通信経路をAIが学習し、自動で決める新しい方法を探っています。これにより、変化するネットワーク環境に対して従来の方法よりも、効率の良い回線を高速に決めることで、より安定した通信を実現し、将来の高度な情報社会を支える基盤づくりを目指しています。

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