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2020 年度 実績報告書

スマートシティ実現のための多階層型データ解析及び最適化システムの開発と評価

研究課題

研究課題/領域番号 16H01707
研究機関九州大学

研究代表者

藤澤 克樹  九州大学, マス・フォア・インダストリ研究所, 教授 (40303854)

研究分担者 佐藤 憲一郎  関東学院大学, 工学総合研究所, 研究員 (30713531)
瀧澤 重志  大阪市立大学, 大学院生活科学研究科, 教授 (40304133)
研究期間 (年度) 2016-04-01 – 2021-03-31
キーワード数理最適化 / グラフ解析 / 高性能計算 / サイバーフィジカルシステム / 機械学習 / 深層学習 / Society 5.0 / モビリティ
研究実績の概要

近年、最新技術の組合せや融合によって、超スマート社会(Society 5.0など)を実現するための様々な取り組みが世界中で推進されている。近年のICTの向上により、実社会で起きている現象を、計算機上で事前にモデル化し、さらに環境変化に対するシミュレーションや最適化を実施することで、サイバーフィジカルシステム(CPS)を実現することができるようになった。本研究では、多くの民間企業などと共同で、CPSを対象として大量のセンサーデータ(ヒト・モノの移動等)やオープンデータ(Wi-Fi 等の移動履歴)などを用いて、サイバー空間での最適化やシミュレーションを行うCPS モビリティ最適化エンジン(CPS-MOE)の開発を行い、新しい産業の創出、コストや廃棄物の削減、交通機関の最適制御スケジュールの算出に寄与するサービスの集合体を構築した。さらに実空間でのサービスレベルの向上やコスト削減の効果検証を民間企業と共同で行ったことによって、2021年度以降にビジネス展開が進んでいく予定である。また本研究ではCPS-MOEの実現のために特に以下の3つのモビリティを表現、予測、最適化及び制御するための数理・情報の新技術の提案・開発を推進することができた。
1: 情報(ヒトの興味、意思)のモビリティ:Webアクセス移動データ及びユーザの潜在的興味度を用いたユーザクラスタリング
2: ヒト・モノのモビリティ:位置情報検出と追跡(深層学習)、混雑検知や流れの最適化及び可視化
3: 交通(最適運転,自動運転)のモビリティ:地域内自動運転(路車協調)+最適運転(パワーユニット&パワートレインシミュレータによる燃料消費量最小化)。経路最適化や配送最適化、MaaS (バイクシェアリングなど)
また、これらの研究成果はICML(機械学習)とSC(高性能計算)のトップ国際会議等に論文が採択されている。

現在までの達成度 (段落)

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (31件)

すべて 2021 2020 その他

すべて 国際共同研究 (1件) 雑誌論文 (8件) (うち国際共著 3件、 査読あり 8件、 オープンアクセス 7件) 学会発表 (18件) (うち国際学会 8件、 招待講演 5件) 図書 (2件) 備考 (2件)

  • [国際共同研究] Zuse Institute Berlin(ドイツ)

    • 国名
      ドイツ
    • 外国機関名
      Zuse Institute Berlin
  • [雑誌論文] Real-Time Automatic Anomaly Detection Approach Designed for Electrified Railway Power System2021

    • 著者名/発表者名
      Ren Huiqiao, Zhou Fulin, Fujisawa Katsuki
    • 雑誌名

      2021 7th International Conference on Mechatronics and Robotics Engineering

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/ICMRE51691.2021.9384838

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Obstacle avoidable G2-continuous trajectory generated with Clothoid spline solution2020

    • 著者名/発表者名
      Huiqiao Ren, Katsuki Fujisawa
    • 雑誌名

      The 6th International Conference on Control and Robotics Engineering(ICCRE2021)

      巻: - ページ: -

    • 査読あり / 国際共著
  • [雑誌論文] Massive Parallelization for Finding Shortest Lattice Vectors Based on Ubiquity Generator Framework2020

    • 著者名/発表者名
      Tateiwa Nariaki、Shinano Yuji、Nakamura Satoshi、Yoshida Akihiro、Kaji Shizuo、Yasuda Masaya、Fujisawa Katsuki
    • 雑誌名

      The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis (SC20)

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/SC41405.2020.00064

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Nested Subspace Arrangement for Representation of Relational Data2020

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Hata, Shizuo Kaji, Akihiro Yoshida, Katsuki Fujisawa
    • 雑誌名

      Thirty-seventh International Conference on Machine Learning (ICML2020)

      巻: 119 ページ: 4127-4137

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Performance Evaluation of Supercomputer Fugaku using Breadth-First Search Benchmark in Graph5002020

    • 著者名/発表者名
      Nakao Masahiro、Ueno Koji、Fujisawa Katsuki、Kodama Yuetsu、Sato Mitsuhisa
    • 雑誌名

      2020 IEEE International Conference on Cluster Computing (CLUSTER)

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/CLUSTER49012.2020.00053

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Solving the Search-LWE Problem by Lattice Reduction over Projected Bases2020

    • 著者名/発表者名
      Nakamura Satoshi、Tateiwa Nariaki、Kinjo Koha、Ikematsu Yasuhiko、Yasuda Masaya、Fujisawa Katsuki
    • 雑誌名

      Proceedings of the Sixth International Conference on Mathematics and Computing

      巻: - ページ: 29~42

    • DOI

      10.1007/978-981-15-8061-1_3

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Circular Arc Based Obstacle Avoiding Blending Trajectory plan2020

    • 著者名/発表者名
      Huiqiao Ren、Katsuki Fujisawa
    • 雑誌名

      2020 5th International Conference on Control and Robotics Engineering (ICCRE)

      巻: - ページ: -

    • DOI

      10.1109/ICCRE49379.2020.9096450

    • 査読あり / オープンアクセス / 国際共著
  • [雑誌論文] Deep learning model to reconstruct 3D cityscapes by generating depth maps from omnidirectional images and its application to visual preference prediction2020

    • 著者名/発表者名
      Takizawa Atsushi、Kinugawa Hina
    • 雑誌名

      Design Science

      巻: 6 ページ: -

    • DOI

      10.1017/dsj.2020.27

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] Performance of the Supercomputer Fugaku for Breadth-First Search in Graph500 Benchmark2021

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nakao, Koji Ueno, Katsuki Fujisawa, Yuetsu Kodama and Mitsuhisa Sato
    • 学会等名
      Intentional Supercomputing Conference (ISC 21)
    • 国際学会
  • [学会発表] Real-time Automatic Anomaly Detection approach designed for Electrified Railway Power System2021

    • 著者名/発表者名
      Huiqiao Ren, Fulin Zhou and Katsuki Fujisawa
    • 学会等名
      2021 7th International Conference on Mechatronics and Robotics Engineering
    • 国際学会
  • [学会発表] 日本主導のクラウド基盤構築によるデータ駆動型サイバーハイウェイ構想2021

    • 著者名/発表者名
      藤澤克樹
    • 学会等名
      IDEMA JAPAN
    • 招待講演
  • [学会発表] Obstacle avoidable G2-continuous trajectory generated with Clothoid spline solution2020

    • 著者名/発表者名
      Huiqiao Ren and Katsuki Fujisawa
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Control and Robotics Engineering(ICCRE2021)
    • 国際学会
  • [学会発表] Massive Parallelization for Finding Shortest Lattice Vectors Based on Ubiquity Generator Framework2020

    • 著者名/発表者名
      Nariaki Tateiwa, Yuji Shinano, Satoshi Nakamura, Akihiro Yoshida, Shizuo Kaji, Masaya Yasuda, Katsuki Fujisawa
    • 学会等名
      The International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage, and Analysis (SC20)
    • 国際学会
  • [学会発表] Nested Subspace Arrangement for Representation of Relational Data2020

    • 著者名/発表者名
      Nozomi Hata, Shizuo Kaji, Akihiro Yoshida, Katsuki Fujisawa
    • 学会等名
      Thirty-seventh International Conference on Machine Learning (ICML2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] Performance Evaluation of Supercomputer Fugaku using Breadth-First Search Benchmark in Graph5002020

    • 著者名/発表者名
      Masahiro Nakao, Koji Ueno, Katsuki Fujisawa, Yuetsu Kodama and Mitsuhisa Sato
    • 学会等名
      The IEEE Cluster 2020
    • 国際学会
  • [学会発表] Solving the search-LWE problem by lattice reduction over projected bases2020

    • 著者名/発表者名
      Satoshi Nakamura, Nariaki Tateiwa, Koha Kinjo, Yasuhiko, Ikematsu, Masaya Yasuda and Katsuki Fujisawa
    • 学会等名
      The 6th International Conference on Mathematics and Computing (ICMC 2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] Circular Arc Based Obstacle Avoiding Blending Trajectory plan2020

    • 著者名/発表者名
      Huiqiao Ren and Katsuki Fujisawa
    • 学会等名
      2020 the 5th International Conference on Control and Robotics Engineering(ICCRE2020)
    • 国際学会
  • [学会発表] サイバーフィジカルシステムと超スマート社会実現のための産業応用2020

    • 著者名/発表者名
      藤澤克樹
    • 学会等名
      NVIDIA GTC DIGITAL 2020
    • 招待講演
  • [学会発表] 日本主導のクラウド基盤構築によるデータ駆動型サイバーハイウェイ構想2020

    • 著者名/発表者名
      藤澤克樹
    • 学会等名
      インテル・データセントリック・イノベーション・デイ2020
    • 招待講演
  • [学会発表] 複層階を有する教育施設からの利用者の一斉退館シミュレーション2020

    • 著者名/発表者名
      馬塲崇仁,瀧澤重志
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演(関東)
  • [学会発表] 深層学習による全方位深度画像の生成と街路空間の評価モデルの開発-生成された深度画像と球面CNNの検証-2020

    • 著者名/発表者名
      衣川雛,瀧澤重志
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演(関東)
  • [学会発表] 動画像を用いた歩道上の歩行者のトラッキングと断面交通量の推定方法の開発2020

    • 著者名/発表者名
      瀧澤重志,吉田長裕,伊藤慎兵
    • 学会等名
      日本建築学会大会学術講演(関東)
  • [学会発表] ポイント型流動人口データを用いた歩行者の観測地点推定方法に関する研究2020

    • 著者名/発表者名
      髙木尚哉,瀧澤重志
    • 学会等名
      日本建築学会第43回情報・システム・利用・技術シンポジウム
  • [学会発表] 全方位画像から生成した深度マップを用いた3D都市景観を再構築する深層学習モデルと視覚的嗜好予測への応用2020

    • 著者名/発表者名
      衣川雛,瀧澤重志
    • 学会等名
      日本建築学会第43回情報・システム・利用・技術シンポジウム
  • [学会発表] 大阪市全域を対象とした2次避難所割りあて問題について:その2,津波による浸水区域外における災害時避難所等の確保に向けた取り組み2020

    • 著者名/発表者名
      瀧澤重志
    • 学会等名
      大阪市24区説明会
    • 招待講演
  • [学会発表] 2次避難者の避難所への割りあて2020

    • 著者名/発表者名
      瀧澤重志
    • 学会等名
      第17回津波浸水域外での災害時避難所確保計画検討ワーキング
    • 招待講演
  • [図書] 最短格子ベクトル問題求解におけるUbiquity Generator Frameworkを用いた大規模MPI並列化2020

    • 著者名/発表者名
      立岩 斉明, 品野 勇治, 吉田 明広, 鍛冶 静雄, 安田 雅哉, 藤澤 克樹
    • 総ページ数
      10
    • 出版者
      研究報告ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC)
  • [図書] 巨大行列とグラフ解析2020

    • 著者名/発表者名
      藤澤克樹
    • 総ページ数
      4
    • 出版者
      日本評論社
  • [備考] 九州大学 マス・フォア・インダストリ研究所 藤澤研究室

    • URL

      http://opt.imi.kyushu-u.ac.jp/lab/

  • [備考] 居住システム学研究室

    • URL

      http://inhabitationsys.life.osaka-cu.ac.jp

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公開日: 2021-12-27  

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