| 研究課題/領域番号 |
23K11052
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| 研究種目 |
基盤研究(C)
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| 配分区分 | 基金 |
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| 応募区分 | 一般 |
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| 審査区分 |
小区分60050:ソフトウェア関連
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| 研究機関 | 芝浦工業大学 |
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研究代表者 |
中島 毅 芝浦工業大学, 工学部, 教授 (20758304)
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| 研究分担者 |
除村 健俊 サイバー大学, IT総合学部, 教授 (10835812)
井上 雅裕 慶應義塾大学, システムデザイン・マネジメント研究科(日吉), 特任教授 (50407227)
海津 裕 東京大学, 大学院農学生命科学研究科(農学部), 准教授 (70313070)
大江 信宏 サイバー大学, IT総合学部, 教授 (70824928)
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| 研究期間 (年度) |
2023-04-01 – 2026-03-31
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| 研究課題ステータス |
交付 (2023年度)
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| 配分額 *注記 |
4,550千円 (直接経費: 3,500千円、間接経費: 1,050千円)
2025年度: 1,300千円 (直接経費: 1,000千円、間接経費: 300千円)
2024年度: 1,560千円 (直接経費: 1,200千円、間接経費: 360千円)
2023年度: 1,690千円 (直接経費: 1,300千円、間接経費: 390千円)
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| キーワード | 品質デジタルツイン / 溜池測深ボート / ロボットダンス / 教育効果のアセスメント / デジタルツインプロトタイプ / AI技術学習法 / デジタルツイン / モデル構築法 / 分野横断的教育法 |
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| 研究開始時の研究の概要 |
デジタルツイン（DT）は現実世界と対応のとれた仮想空間のモデルであり、デジタル変革を進める上で幅広い応用と大きな効果が見込まれるが、情報知識が深くないユーザには利用が難しい。本研究では、DTの利用方法の3つの類型（監視・制御、予測・立案、企画・開発）に対してモデル構築の手法化を行い、新しい応用分野（ソフトウェア品質、農業、アート）へDT利用を広げるとともに、それらをまとめて幅広い応用分野のユーザを対象としたDT応用のための教育法を構築し実践・評価する。これによりデジタル革新を産むイノベーション創出を可能にするDTモデル構築法とその分野横断的教育法を確立する。
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| 研究実績の概要 |
監視・制御型デジタルツイン(DT)のソフトウェア分野の試作として、品質FTの開発を行なうとともに、それを利用した品質マネジメント手法の確立を目指し活動している。品質デジタルツインは、保守性を例として、品質要求の展開と評価を支援する支援ツールを設計及び実装した。研究成果は、電子情報通信学会総合大会及び情報処理学会全国大会にて3件の発表を実施した。また予測立案型DTの農業分野の試作として、ため池測深ボートの改良開発を行った。機械学習を用いた岸辺認識とそれに基づく経路変更を行うことで、底地図の精度改善と安全な運行が可能となった。研究成果は、電子情報通信学会総合大会にて2件の発表を実施した。さらに企画開発型DTのアート分野の試作として、ロボットダンスを実装中である。現在TurtleBotを用いダンススクリプトに基づく、現実及び仮想世界でのダンス動作の実現を行なっている。研究成果は、電子情報通信学会総合大会にて1件の発表を実施した。
デジタルツインモデル構築法とその分野横断的教育法の一環として、デジタルツインプロトタイプ構築実習型教育法及び事例から入る利活用者向けAI技術学習法とUXデザインのペルソナ手法による実習評価を実施し、電気学会論文誌Cに2件の掲載された。また教育成果のアセスメントとリカレント教育での教育の質保証に関して検討した。タイと日本の大学間の国際プロジェクト学修において実課題をサイバー・フィジカルシステムで解決する活動を実施し、その学修プロセスと成果の評価を行った。また、リカレント教育の新しい仕組みであるマイクロクレデンシャルの質保証のフレームワークを検討し、その成果が日本工学教育協会論文誌「工学教育」に採録された。また、3件の国際会議で招待講演行い、日本教育工学会秋季大会、日本工学教育協会年次大会、情報処理学会全国大会で成果を発表した。
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| 現在までの達成度 (区分) |
現在までの達成度 (区分)
1: 当初の計画以上に進展している
理由
初年度はデジタルツインの３類型（監視・制御、予測・立案、開発・企画）のプロトタイプを目標とする分野で試作することを計画しており、この目標は順調に進んでおり構想、実装、評価を進めることができている、さらにプロトタイプ構築法関連の教育応用や評価方法の研究も先行して進めることができている。これらはジャーナル論文5件の採録、国際学会5件、口頭発表29件の研究成果として上げることができ、初年度の成果として十分であると評価できる。
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| 今後の研究の推進方策 |
2年目は、デジタルツインの３類型の現在の試作をさらに進化させながらさらに分野適用を広げていくとともに、その成果を構築法として整理していく。さらに、教育の実施・評価を行うための教材の開発、講座の設計・評価法の確立を進めていく。
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