Advancement of optical applied information technology by data-centric method

2022 Fiscal Year Final Research Report

• Project/Area Number: 20H02657
• Research Category: Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
• Allocation Type: Single-year Grants
• Section: 一般
• Review Section: Basic Section 30020:Optical engineering and photon science-related
• Research Institution: Osaka University
• Principal Investigator: Tanida Jun 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 教授 (00183070)
• Co-Investigator(Kenkyū-buntansha): 小倉 裕介 大阪大学, 大学院情報科学研究科, 准教授 (20346191) ; 堀崎 遼一 東京大学, 大学院情報理工学系研究科, 准教授 (20598958)
• Project Period (FY): 2020-04-01 – 2023-03-31
• Keywords: 機械学習 / 散乱イメージング / 光波センシング / データセントリック手法 / ハイブリッドシステム

Outline of Final Research Achievements

This research was carried out for the purpose of advancing the applied optical information technology based on the data-centric method. (1) In the data generation system, we focused on Forster Resonance Energy Transfer (FRET) and worked on the technical development of a simulated optical system. A fluorescent light source capable of selective emission and a nonlinear optical response simulator were constructed. (2) For the dual evaluation system, we have developed imaging techniques other than machine learning, and devised spectral speckle correlation imaging, coded aperture blind deconvolution, and incoherent optical phase conjugation. (3) As a hybrid information system configuration theory, the application of the data envelope analysis and the concept of the cyber-physical measurement method were examined.

Free Research Field

情報フォトニクス

Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements

近年の人工知能がもたらす能力や可能性は、科学技術における方法論の変革を余儀なくする。本研究成果は、機械学習を利用した新しいイメージング技術と物理現象に立脚した旧来のイメージング技術を連携させる上で有用な手法や要素技術を提供する。イメージングや計測は物理的な裏付けがあってこそ意味をもち、情報処理と光学処理を並列に動作させるデュアル評価システムの考え方は今後ますます重要になってくる。産業分野、医療分野、学術分野において、信頼できる人工知能システムを実現する上で、本研究成果は有意義なものと考える。