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Euler標数とベクトル値関数積分を用いた凸包に基づく複雑な形状認識問題への応用

研究課題

研究課題/領域番号 16K21399
研究種目

若手研究(B)

配分区分基金
研究分野 数学基礎・応用数学
高性能計算
研究機関東京理科大学

研究代表者

児玉 賢史  東京理科大学, 研究推進機構総合研究院, 研究員 (60632552)

研究協力者 中川 令  
小瀨木 悠佳  
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
2,340千円 (直接経費: 1,800千円、間接経費: 540千円)
2018年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2017年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
2016年度: 780千円 (直接経費: 600千円、間接経費: 180千円)
キーワード複雑形状認識 / 複雑形状解析 / 並列分散処理 / 並列コンピューティング / 分散ネットワーク / 非凸形状解析 / 非線形解析 / 並列計算 / 分散処理 / 分散コンピューティング / ネットワーク・コンピューティング / 形状認識 / データ圧縮 / 並列演算 / 大規模演算 / 形状解析 / アルゴリズム
研究成果の概要

形状認識問題に対する対処法について研究を行った。特に、複雑形状認識を行うために不可欠となる任意点の内外判定に着目して問題解決を図った。
3次元における複雑形状を正確かつ高速に処理することは、VRやAR、CGといった分野にとどまらず、3Dプリンタにおけるモデリング等にも必要不可欠な技術である。しかしながら、3次元形状の場合、2次元形状と異なって、一般にデータ数が膨大になってしまう傾向があり、また、それに伴って、計算量が増加してしまうといった問題が発生する。そこで、正確かつ高速に結果を出力するために、角度を用いた方法や並列処理に基づいた方法にも着目し、併用することで、解決できることを示した。

研究成果の学術的意義や社会的意義

一般に、理論的な計算と異なって、計算機を用いて数値計算を行った場合、誤差が生じるとことが知られている。特に、本研究のような3次元形状を対象とした場合、膨大なデータに対して複雑な演算を行うため、微小な誤差が計算過程で蓄積され、最終的に誤差に留まらない結果を出力してしまう。そこで、本研究では、可能な限り処理を分散させて誤差の蓄積を生じさせないアルゴリズムについて検証を行った。また、その過程において、処理速度の低下を防ぐために並列分散処理についても検討を行った。
本研究で得られた成果は、3次元形状認識問題を解決するだけでなく、誤差拡大問題へのアプローチや、並列分散処理に対しても有効に働くと考えられる。

報告書

(4件)
  • 2018 実績報告書   研究成果報告書 ( PDF )
  • 2017 実施状況報告書
  • 2016 実施状況報告書
  • 研究成果

    (10件)

すべて 2018 2017 2016

すべて 雑誌論文 (5件) (うち査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (5件) (うち国際学会 4件)

  • [雑誌論文] Effectiveness of inside/outside determination in relation to 3D non-convex shapes using CUDA2018

    • 著者名/発表者名
      Kodama Satoshi
    • 雑誌名

      The Imaging Science Journal

      巻: 66 号: 7 ページ: 409-418

    • DOI

      10.1080/13682199.2018.1497251

    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Verification of Efficacy of Inside-Outside Judgement in Respect of a 3D-Primitive Shapes Using GPGPU2017

    • 著者名/発表者名
      児玉 賢史
    • 雑誌名

      International Journal of Modern Research in Engineering and Technology

      巻: 2, 3 ページ: 1-11

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Proposal of a Foundation to Provide a TCP Service with Cooperative Applications2017

    • 著者名/発表者名
      児玉 賢史, 中川 令, 田内 俊充
    • 雑誌名

      International Journal of Computer Networks and Communications Security

      巻: 5, 7 ページ: 153-164

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] A Research on the Integrated Virtual Platform for Managing Multiple Services2017

    • 著者名/発表者名
      児玉 賢史, 中川 令, 田内 俊充
    • 雑誌名

      World Scientific and Engineering Academy and Society - Transactions on Information Science and Applications

      巻: 14, 12 ページ: 102-111

    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 空間上に配置された複数レーザー光を用いたユーザーインターフェースの提案2016

    • 著者名/発表者名
      小瀨木悠佳, 亀山眞也, 児玉賢史, 明石重男
    • 雑誌名

      The Institute of Electronics, Information and Communication Engineers and Information Processing

      巻: 3 ページ: 385-388

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] An Approach to Communication for ICN and MANET Using a Softwarized Infrastructure2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kodama, R. Nakagawa
    • 学会等名
      The 9th International Multi-Conference on Complexity, Informatics and Cybernetics
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Integration of Multiple IP Domains in Low-cost and Security-oriented Small Networks2018

    • 著者名/発表者名
      S. Kodama, R. Nakagawa
    • 学会等名
      The Tenth International Conference on Ubiquitous and Future Networks
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] An Approach to Communication for ICN and MANET Using a Softwarized Infrastructure, The 9th International Multi-Conference on Complexity2018

    • 著者名/発表者名
      児玉 賢史, 中川 令
    • 学会等名
      The 9th International Multi-Conference on Complexity, Informatics and Cybernetics
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] The Proposal of an Acceleration for Inside and Outside Judgment Using CUDA2017

    • 著者名/発表者名
      佐藤 考樹, 中川 令, 児玉 賢史
    • 学会等名
      The 2017 International Symposium on Nonlinear Theory and Its Applications
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 空間上に配置された複数レーザー光を用いたユーザーインターフェースの提案2016

    • 著者名/発表者名
      小瀨木悠佳, 亀山眞也, 児玉賢史, 明石重男
    • 学会等名
      第15回情報科学技術フォーラム(FIT2016)
    • 発表場所
      富山大学(五福キャンパス)
    • 年月日
      2016-09-07
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書

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公開日: 2016-04-21   更新日: 2020-03-30  

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