2018 Fiscal Year Research-status Report
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17K00173
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| Research Institution | Tokyo University of Technology |
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Principal Investigator |
竹島 由里子 東京工科大学, メディア学部, 教授 (20313398)
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| Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) |
藤代 一成 慶應義塾大学, 理工学部(矢上), 教授 (00181347)
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| Project Period (FY) |
2017-04-01 – 2020-03-31
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| Keywords | 可視化 / 微分位相解析 / 特徴解析 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
数値計算結果の解析には可視化が広く用いられてきている．しかし，意味のある可視化結果を得るためには，適切に可視化パラメタ値を設定することが大変重要である．しかし，それらの処理は未だに手動で行われており，適切な可視化結果の獲得が保障されていないばかりか，誤った解釈を促進する可能性もある．そのため，ユーザの技量に関係なく，適切な可視化パラメタ値を包括的に設定する方法が必要不可欠である．そこで本研究では，対象データの特徴を解析し，自動的に可視化パラメタ値を決定する高度可視化環境の構築を目指す．
本年度は，可視化パラメタ値の自動設定によって得られた可視化結果が，適切なものであるかを判断するために，可視化結果画像内のピクセル値のエントロピーに基づいて評価関数を定義した．具体的には，色相，彩度，輝度値などそれぞれの成分に関して求めたエントロピーから評価関数を定義することで，ユーザが好みの成分を重視した可視化結果を得ることが可能になる．この評価関数の結果から，可視化パラメタ値を逆算することのより，解析の状況に応じた可視化結果が得られることが可能になる．
また，高度可視化環境を作成するために，天文学分野の三次元分光データの解析に焦点を当て，ビジュアルプログラミング環境を構築した．従来は，個々の天文学者が個別にコマンドラインでプログラミングを行っていたのに対し，モジュールを接続するだけでユーザが求めるプログラムが作成できるようになった．基本的な処理に関するモジュールをあらかじめ用意するとともに，ユーザ独自のモジュールの開発も可能になっている．現在，天文学分野の研究者に協力していただき，必要な処理の洗い出しや，複数データへの適用実験を進めている．
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
本年度は，対象を天文学分野に絞り，これまでに開発してきた可視化機能を組み込むための基盤システムの作成を行った．また、個別に高度可視化に関連する処理に関しての研究も進めており、実用例を適用して、評価を進めてきてた．今後，開発したシステム内にそれらの処理をモジュールとして組み込むことで，より高度な可視化環境の構築が可能になると考えられ，おおむね順調に進展しているといえる．
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| Strategy for Future Research Activity |
2019年度は，2018年度に作成したビジュアルプログラミングを実現した基盤システムに，これまでに開発してきた，データの微分位相解析処理や，それに基づく可視化パラメタ値の自動設定処理などを組み込んでいく予定である．具体的には，それぞれの処理をモジュールとして提供し，それらを組み合わせることで容易にユーザが利用できるようにする．また，ビジュアルプログラミング環境で重要となるユーザインタフェース部分の改良も行う．モジュール間をつなぐ線がデータの受け渡しを表現しているが，現状では，全てのデータ型が同一の線で表現されている．そのため，接続したいモジュールのどの部分にそれらが接続すれば適切に処理ができるのかについて，各ユーザがそれぞれ判断する必要がある．このようなユーザの負荷を軽減するために，データ型に合わせて線の表現を変えたり，複雑な処理を行う際にモジュールのマクロ化を実現するなどの改良を行う予定である．
最後に，開発したシステムを用いて，複数のデータへの適用を行うとともに，現在対象としている天文学分野の研究者に使用してもらい，システムに関する評価を行ってもらう予定である．
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| Causes of Carryover |
2018年度の研究成果の発表の場が、2019年度4月になってしまったため、残額が生じてしまった。
次年度使用額および翌年度分は、国際会議（IEEE Pacific Vis 2019, バンコク開催、IEEE VIS 2019, バンクーバ開催 予定）旅費、および、参加費、研究打合せのための国内旅費（岡山）研究論文投稿費などとして使用する予定である。
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