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Development of Practical Exercise Materials for Training AI/IoT Engineers to Solve Social Issues

Research Project

Project/Area Number 20K03084
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

Allocation TypeMulti-year Fund
Section一般
Review Section Basic Section 09070:Educational technology-related
Research InstitutionIshikawa National College of Technology

Principal Investigator

越野 亮  石川工業高等専門学校, 電子情報工学科, 教授 (90369968)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 長谷川 達人  福井大学, 学術研究院工学系部門, 准教授 (10736862)
三吉 建尊  石川工業高等専門学校, 電子情報工学科, 助教 (10847388)
Project Period (FY) 2020-04-01 – 2025-03-31
Project Status Granted (Fiscal Year 2023)
Budget Amount *help
¥4,290,000 (Direct Cost: ¥3,300,000、Indirect Cost: ¥990,000)
Fiscal Year 2023: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2022: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
Fiscal Year 2021: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2020: ¥1,170,000 (Direct Cost: ¥900,000、Indirect Cost: ¥270,000)
KeywordsAI/IoT教育 / AI/IoT / 社会課題の解決 / AI/IoT技術者育成 / 教材開発 / 社会実装教育 / 実践的演習
Outline of Research at the Start

本研究では,これまで専門性が非常に高かったAI/IoTを活用して社会実装に取り組むことができる教材を開発し,技術者の育成に貢献することを目的とする.教材の評価と改善を繰り返すことで教材のブラッシュアップを実施していくとともに,実践例をノウハウとして蓄積して展開することで,AI/IoT教育を幅広く実施できるような環境を実現する.最終的には,技術を活用できる多くの技術者の育成に貢献し,Society 5.0の発展に寄与することを目標とする.

Outline of Annual Research Achievements

今年度の研究実績としては、査読付き論文2報と、査読付き国際会議論文発表3件、国内学会発表6件、出前授業2件である。査読付き論文は、①「正規化フローと自己注意機構を用いた産業用画像における異常検知」というタイトルで、日本知能情報ファジィ学会の全国大会「ファジィシステムシンポジウム(FSS2023)」で論文を発表し、学会誌である「知能と情報」の「ショートノート特集号」に掲載された。②これまでに実施してきたセンサーベースの行動認識に特化したCNNモデルの構造について調査した論文が、IEEE Sensors Journalに採択された。
次に国際会議論文発表としては、①これまで実施してきたIoT技術を活用してSDGsに関する課題を解決するSGDsハッカソンについて「SDGs hackathon event focused on AI/IoT with M5Stack」というタイトルで、国際会議16th International Symposium on Advances in Technology Education (ISATE 2023)にて発表した。②多層パーセプトロンに着目したディープラーニングモデルによるセンサベースの行動認識の研究を、23rd Asia Pacific Industrial Engineering & Management System Conference (APIEMS2023)にて発表した。③オフラインで利用できるローカル版の大規模言語モデル(LLM)と検索拡張生成(RAG)を活用した教育支援システムを開発し、国際会議 2024 the 9th International Conference on Big Data Analytics (ICBDA)にて、論文を発表した。
学内学会発表としては、前年度に実施したロボットプログラミング教育の取り組みを、日本知能情報ファジィ学会・北信越支部シンポジウムにて発表した。他にも学生たちと取り組んだ卒業研究について学生研究発表会などで論文発表を行なった。

Current Status of Research Progress
Current Status of Research Progress

1: Research has progressed more than it was originally planned.

Reason

これまでの研究成果を査読付き論文や査読付き国際会議論文として発表することができたことがため。
企業の課題として取り組んでいた「産業用画像における異常検知」をテーマにおいて、正規化フローと自己注意機構を用いることで性能向上を実現することができ、国内シンポジウムでの口頭発表と、その特集号の査読付き論文に採択されたことは大きな進展である。

Strategy for Future Research Activity

引き続き、学会や論文などで成果を発表する予定である。

Report

(4 results)
  • 2023 Research-status Report
  • 2022 Research-status Report
  • 2021 Research-status Report
  • 2020 Research-status Report
  • Research Products

    (18 results)

All 2024 2023 2022 2021 2020

All Journal Article (2 results) (of which Peer Reviewed: 2 results,  Open Access: 1 results) Presentation (16 results) (of which Int'l Joint Research: 3 results)

  • [Journal Article] Anomaly Detection in Industrial Images Using Normalizing Flow with Self-Attention Mechanisms2024

    • Author(s)
      SAKAI Shunsuke、HASEGAWA Tatsuhito、KOSHINO Makoto
    • Journal Title

      Journal of Japan Society for Fuzzy Theory and Intelligent Informatics

      Volume: 36 Issue: 1 Pages: 560-564

    • DOI

      10.3156/jsoft.36.1_560

    • ISSN
      1347-7986, 1881-7203
    • Year and Date
      2024-02-15
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] MarNASNets: Toward CNN Model Architectures Specific to Sensor-Based Human Activity Recognition2023

    • Author(s)
      Kobayashi Satoshi、Hasegawa Tatsuhito、Miyoshi Takeru、Koshino Makoto
    • Journal Title

      IEEE Sensors Journal

      Volume: 23 Issue: 16 Pages: 18708-18717

    • DOI

      10.1109/jsen.2023.3292380

    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Peer Reviewed
  • [Presentation] Educational Support System for Children with Developmental Disabilities through Offline Large Language Models and Retrieval-Augmented Generation2024

    • Author(s)
      Masaki Kato, Makoto Koshino, Sakiko Ogoshi, Yasuhiro Ogoshi
    • Organizer
      2024 the 9th International Conference on Big Data Analytics (ICBDA)
    • Related Report
      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] 深層強化学習を用いたゲームキャラクターの歩行シミュレーション2024

    • Author(s)
      萬年 俊行, 越野 亮
    • Organizer
      2023年度 日本経営工学会北陸支部学生論文発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 深層強化学習を用いたレーシングAIシミュレーション2024

    • Author(s)
      レオラ デイビット, 越野 亮
    • Organizer
      2023年度 日本経営工学会北陸支部学生論文発表会
    • Related Report
      2023 Research-status Report
  • [Presentation] LLMとRAGを用いた発達障害児の支援者間情報連携システムの開発と評価2024

    • Author(s)
      加藤 真輝, 越野 亮
    • Organizer
      2023年度 日本経営工学会北陸支部学生論文発表会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] SDGs hackathon event focused on AI/IoT with M5Stack2023

    • Author(s)
      Makoto Koshino
    • Organizer
      16th International Symposium on Advances in Technology Education (ISATE 2023)
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    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] Sensor-based human activity recognition using a deep learning model focusing on multi-layer perceptron2023

    • Author(s)
      Takeru Miyoshi, Makoto Koshino, Hidetaka Nambo
    • Organizer
      23rd Asia Pacific Industrial Engineering & Management System Conference (APIEMS2023)
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      2023 Research-status Report
    • Int'l Joint Research
  • [Presentation] ロボットプログラミング教育の取り組み2023

    • Author(s)
      越野 亮
    • Organizer
      日本知能情報ファジィ学会・合同シンポジウム2023 第32回北信越シンポジウム & 第35回人間共生システム研究会
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] 正規化フローと自己注意機構を用いた産業用画像における異常検知2023

    • Author(s)
      坂井 俊介, 長谷川 達人, 越野 亮
    • Organizer
      第 39 回ファジィシステムシンポジウム
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  • [Presentation] WRO Future Engineers世界大会2年出場の経験談2023

    • Author(s)
      宇野伸一, 越野亮
    • Organizer
      第16回 ロボットを活用したプログラミング教育シンポジウム
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      2023 Research-status Report
  • [Presentation] ボトリングシステムにおけるディープラーニングによる異常検出の性能検証2023

    • Author(s)
      坂井 俊介,越野 亮
    • Organizer
      日本経営工学会北陸支部 2022年度 学生論文発表会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] 社会課題解決のためのAI/IoT技術を活用したプロトタイプ開発2023

    • Author(s)
      赤井 和輝,越野 亮
    • Organizer
      日本経営工学会北陸支部 2022年度 学生論文発表会
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      2022 Research-status Report
  • [Presentation] SDGsをテーマにしたAI/IoT技術者育成の取り組み2022

    • Author(s)
      越野 亮
    • Organizer
      日本知能情報ファジィ学会・合同シンポジウム2022 第31回北信越シンポジウム & 第33回人間共生システム研究会
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  • [Presentation] HoloLens2と物体検出を用いた焼肉インタラクション2022

    • Author(s)
      田中基貴, 清水椋右, 近藤圭, 前田天童, 長谷川達人
    • Organizer
      マルチメディア,分散,協調とモバイル(DICOMO2021)シンポジウム, オンライン開催(岩手)
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  • [Presentation] 自然言語処理と音声処理を含めたAI実践講座とAI演習の取り組み2021

    • Author(s)
      越野 亮
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      日本知能情報ファジィ学会 合同シンポジウム2021 第30回北信越支部シンポジウム & 第31回人間共生システム研究会
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      2021 Research-status Report
  • [Presentation] プラットフォームゲームを題材とした深層強化学習の教材開発2021

    • Author(s)
      桐澤寛明,越野 亮
    • Organizer
      日本経営工学会北陸支部・学生研究発表会
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      2020 Research-status Report
  • [Presentation] AI 技術者育成のための実践的演習の取り組み2020

    • Author(s)
      越野 亮
    • Organizer
      日本知能情報ファジィ学会 合同シンポジウム2020 第29回 北信越支部シンポジウム& 第29回人間共生システム研究会
    • Related Report
      2020 Research-status Report

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Published: 2020-04-28   Modified: 2024-12-25  

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