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リアルタイムシミュレーション技術を用いたARカメラの開発

研究課題

研究課題/領域番号 26390134
研究種目

基盤研究(C)

配分区分基金
応募区分一般
研究分野 計算科学
研究機関東洋大学

研究代表者

中林 靖  東洋大学, 総合情報学部, 教授 (00349937)

研究協力者 増田 正人  東京大学
研究期間 (年度) 2014-04-01 – 2019-03-31
研究課題ステータス 完了 (2018年度)
配分額 *注記
5,070千円 (直接経費: 3,900千円、間接経費: 1,170千円)
2018年度: 910千円 (直接経費: 700千円、間接経費: 210千円)
2017年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2016年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2015年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
2014年度: 1,040千円 (直接経費: 800千円、間接経費: 240千円)
キーワードAR / リアルタイムシミュレーション / 画像認識 / 計算力学 / Androidアプリ / スマートフォン / 人工知能
研究成果の概要

ARカメラとは以下の機能を持つこれまでにないカメラである.まず,スマートフォンで撮影した画像から中央に写っている構造物だけを抽出し,ここにAIの一分野である画像認識技術を用いる.次に,抽出した構造物に対して,ボクセル有限要素法による構造解析をリアルタイムに行うことにより,その構造物に掛かっている応力の分布や変位の状況などをカメラのファインダー画面に重ねて表示する.このような,本来,目で見ることの出来ない力の分布や微細な変位の状況を見ることができるようにする応力カメラの開発を行い,機能的に一部の制約はあるが,物体の抽出やリアルタイムでの構造解析が可能なシステムを完成させた.

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究で開発したARカメラは,本来見ることの出来ない構造物に掛かっている力の分布をスマートフォンだけで見えるようにする点が画期的である.大規模な地震の後や大型構造物の解体現場などで,このカメラを補助的に使用することで安全な避難経路の確定や安全な解体手順の確定などに応用することが可能という意味で非常に実用的であると言える.

報告書

(6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
  • 2015 実施状況報告書
  • 2014 実施状況報告書
  • 研究成果

    (23件)

すべて 2018 2017 2016 2015 2014

すべて 雑誌論文 (4件) (うち国際共著 1件、 査読あり 4件、 オープンアクセス 3件) 学会発表 (19件) (うち国際学会 3件、 招待講演 3件)

  • [雑誌論文] Importance of Serum Amino Acid Profile for Induction of Hepatic Steatosis under Protein Malnutrition2018

    • 著者名/発表者名
      Mikako Kumano, Yuka Toyoshima, Asako Takenaka, Masato Masuda, Yasushi Nakabayashi, Ryuji Shioya, Fumihiko Hakuno, Shin-Ichiro Takahashi
    • 雑誌名

      Nature, Scientific Report

      巻: 8:5461 号: 1 ページ: 1-11

    • DOI

      10.1038/s41598-018-23640-8

    • 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 / 国際共著
  • [雑誌論文] Study of effects of blood amino acidand hormone level for controlling triglyceride accumulation in the liver of rats using Self-Organizing Map2016

    • 著者名/発表者名
      Masato Masuda, Yasushi Nakabayashi, Ryuji Shioya, Hiroki Nishi, Shin-Ichiro Takahashi, Fumihiko Hakuno
    • 雑誌名

      International Journal of Intelligent Information Systems

      巻: 5 号: 6 ページ: 88-93

    • DOI

      10.11648/j.ijiis.20160506.12

    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] コンクリート橋梁上部工に付着する塩分量分布に関する数値実験2015

    • 著者名/発表者名
      富山潤, 羽渕貴士, 宮里心一, 中林靖
    • 雑誌名

      コンクリート工学年次論文集

      巻: Vol.37, No.1 ページ: 769-774

    • 関連する報告書
      2015 実施状況報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Parallelization of Enriched Free Mesh Method for Large Scale Fluid-structure Coupled Analysis2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Nagaoka, Yasushi Nakabayashi and Genki Yagawa
    • 雑誌名

      Procedia Engineering

      巻: 90 ページ: 288-293

    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Prediction of Numerical Analysis Results using Machine Learning2018

    • 著者名/発表者名
      Masato Masuda, Yasushi Nakabayashi and Yoshiaki Tamura
    • 学会等名
      WCCM XIII and PANCAM II
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] Efficient Computational Strategy for Fluid Structure Interaction Problem using Asymmetric Solver with Machine Learning2018

    • 著者名/発表者名
      Yasushi Nakabayashi, Masato Masuda and Shinsuke Nagaoka
    • 学会等名
      ICCM 2018
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 計算力学シミュレーションを機械学習に置き換える技術の基礎的検討2018

    • 著者名/発表者名
      中林靖
    • 学会等名
      日本原子力学会秋の大会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Convolutinal LSTMを用いた数値解析結果の予測2018

    • 著者名/発表者名
      増田正人,中林靖,田村善昭
    • 学会等名
      第23回計算工学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 人工知能による電力用変圧器の内部異常診断2018

    • 著者名/発表者名
      鄭宏杰,塩谷隆二,増田正人,中林 靖
    • 学会等名
      第31回計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] 機械学習を用いた数値解析結果予測2018

    • 著者名/発表者名
      増田正人,中林靖,田村善昭,塩谷隆二
    • 学会等名
      第31回計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2018 実績報告書
  • [学会発表] Development of parallel fluid-structure coupled analysis method using enriched free mesh method and its effectiveness2017

    • 著者名/発表者名
      S. Nagaoka, Y. Nakabayashi, Y. Tamura, G. Yagawa
    • 学会等名
      Coupled Problem 2017
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
    • 国際学会
  • [学会発表] 深層学習を用いた数値解析結果の予測2017

    • 著者名/発表者名
      増田 正人, 中林 靖, 田村 善昭
    • 学会等名
      日本機械学会第30回計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己組織化マップを用いた食餌中アミノ酸濃度、血中アミノ酸濃度、肝臓脂肪量の関係分類2017

    • 著者名/発表者名
      伯野 史彦, 増田 正人, 中林 靖, 西 宏起, 山中 大介, 高橋 伸一郎, 塩谷 隆二
    • 学会等名
      日本機械学会第30回計算力学講演会
    • 関連する報告書
      2017 実施状況報告書
  • [学会発表] 高精度フリーメッシュ法の並列解析手法について2016

    • 著者名/発表者名
      長岡慎介,中林靖,田村善昭,矢川元基
    • 学会等名
      日本機械学会第29回計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 深層学習を用いた連成解析結果予測2016

    • 著者名/発表者名
      増田正人,中林靖,田村善昭
    • 学会等名
      日本機械学会第29回計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 2人プレイ用ノベルゲームアプリ開発2016

    • 著者名/発表者名
      塩谷隆二,中林靖,松澤柊子,太田実里,小山川萌
    • 学会等名
      日本機械学会第29回計算力学講演会
    • 発表場所
      名古屋大学
    • 年月日
      2016-09-22
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 高精度フリーメッシュによる大規模並列解析とその応用2016

    • 著者名/発表者名
      長岡慎介,中林靖,田村善昭,矢川元基
    • 学会等名
      2016年度日本機械学会年次大会
    • 発表場所
      九州大学
    • 年月日
      2016-09-11
    • 関連する報告書
      2016 実施状況報告書
  • [学会発表] 自己組織化マップを用いた解析結果の予測2014

    • 著者名/発表者名
      増田正人,中林靖,田村善昭
    • 学会等名
      日本機械学会第27回計算力学講演会
    • 発表場所
      岩手大学工学部(岩手県)
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] EFMM を用いた流体-構造連成解析と実験結果との比較2014

    • 著者名/発表者名
      長岡慎介,中林靖,田村善昭,矢川元基
    • 学会等名
      日本機械学会第27回計算力学講演会
    • 発表場所
      岩手大学工学部(岩手県)
    • 年月日
      2014-11-22 – 2014-11-24
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] An Efficient Parallelization and Asymmetric Solver for the FSI Solver based on the SUPG/PSPG Method and the Enriched Free Mesh Method2014

    • 著者名/発表者名
      Yasushi NAKABAYASHI, Shinsuke NAGAOKA, Yoshiaki TAMURA and Genki YAGAWA
    • 学会等名
      The 5th International Conference on Computational Methods (ICCM2014)
    • 発表場所
      Cambridge, England
    • 年月日
      2014-07-28 – 2014-07-31
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演
  • [学会発表] Fluid-Structure Interaction Analysis of Vibration Phenomena and Verification of its classification and Prediction Accuracy using Modular Network Self-Organizing Map2014

    • 著者名/発表者名
      Masato Masuda, Yasushi Nakabayashi and Yoshiaki Tamura
    • 学会等名
      11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] The Comparison of the Experimental Result with the Numerical Analysis using the New Coupled Analysis Method based on the Enriched Free Mesh Method and the SUPG/PSPG Stabilized Finite Element Method2014

    • 著者名/発表者名
      Shinsuke Nagaoka, Yasushi Nakabayashi, Yoshiaki Tamura and Genki Yagawa
    • 学会等名
      11th World Congress on Computational Mechanics (WCCM XI)
    • 発表場所
      Barcelona, Spain
    • 年月日
      2014-07-20 – 2014-07-25
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
  • [学会発表] An Efficient Parallelization Method and Asymmetric Solver for the Fluid-Structure Interaction Problem2014

    • 著者名/発表者名
      Yasushi NAKABAYASHI, Shinsuke NAGAOKA and Genki YAGAWA
    • 学会等名
      KSME-JSME Symposium on Computational Mechanics & CAE 2014
    • 発表場所
      Juzu, Korea
    • 年月日
      2014-05-01
    • 関連する報告書
      2014 実施状況報告書
    • 招待講演

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公開日: 2014-04-04   更新日: 2020-03-30  

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