理工学部 寝屋川キャンパス 理工学部 電気電子情報工学科

物質が外界と接する領域を表面、異なる物質同士が接触する領域を界面と呼びます。物質の性質は、表面・界面で生じている現象に大きく影響を受けます。電子顕微鏡などを用いてこれらの現象を調べ、半導体製造や環境問題など、社会に役立てるのが表面物性工学です。物質はサイズが小さくなればなるほど、体積に対する表面積の割合が大きくなり、表面の効果が大きくなりますので、微粒子（マイクロプラスチック、黄砂、花粉など）に関する研究も表面物性工学の守備範囲に入ります。最近ではプラズマと固体表面の接する領域であるシース領域（これも表面・界面の一種）に蛍光微粒子を浮遊させシース中の電界構造を可視化する実験を楽しんでいます。

医用生体工学研究室ではヒトがもつ優れた知的情報処理や運動制御の仕組みを工学の立場から解明し、人の健康に役立つ医療機器や福祉機器の開発を行っています。具体的には腕を無くした人が使用する人工の手である筋電義手や、身体が不自由な高齢者や障がい者でも演奏可能な電子楽器の開発を行っています。研究では電子回路作成とプログラミングを用いてモノづくりを行います。その中で、「測って（計測）」「考えて（処理）」「動かす（制御）」という、機器を思い通りに動かすための設計方法と技術を学びます。また、医療・福祉関係の現場の人との共同研究を通して、異なる分野の人とのコミュニケーション能力を身につけることができます

最近、ドローンや自動運転車を使って物を運ぶ研究が進んでいますが、実際に役立てるためには、複数のドローンや車をうまく使う計画がとても大切です。私たちの研究室では、人工知能（AI）を使って、複数のドローンが自動で飛ぶための最適なルートを決める方法を研究しています。また、音声認識や人工音声を使った会話ロボットの開発も行っています。これにより、ロボットが独り暮らしのお年寄りの話し相手になったり、家全体をロボットでコントロールできるようになります。これらの研究にはロボット工学、電気電子工学、情報工学の知識が必要で、プログラミングによってAI技術を取り入れます。ロボットが好きな仲間が集まり、ロボット開発に没頭できる楽しい研究室です。

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人に限らず、ロボットや人工知能など、自分で考えて行動する複数（多数）の「エージェント」が相互作用するシステムをマルチエージェントシステムと呼びます。本研究室では、このマルチエージェントシステムのモデル化・制御・設計とその情報・通信システムへの応用について研究しています。
例えば、多数の人や企業が計算機資源やネットワーク資源を共有する際に、各エージェントが利己的に振る舞ったとしても全体として効率よく資源を利用するための利益配分・コスト分担法の開発や、多数の無人機による災害現場の探索・監視など、大規模な問題を多数のエージェントが分担・分散して解く場合の、各エージェントの判断基準・行動の設計法について研究しています。

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電気や磁気は目に見えませんが、私たちの便利な生活を支える技術にとって欠かせないものです。例えば電動機(モーター)は、電流と磁界の相互作用で回転力を生み出し、電車などの乗り物を動かしています。私たちの研究室では、電気・磁気系の非線形で動的な挙動(ダイナミクス)を理解し、工学的に応用すること目的として研究を行っています。例えば、磁気浮上系に関しては、新たな浮上方法の探求、浮上体の運動のシミュレーション、装置製作などを行っています。また、非接触給電に関して、位置・個数制約の無い送受電システムの実現を目指して研究しています。その他、AI・機械学習の電気・磁気系への応用もテーマとしています。

通信ネットワーク工学研究室では、インターネットに代表されるコンピュータや携帯端末などが相互に接続された通信ネットワークにおいて、やり取りされる大量のパケットデータの計測や解析手法、とりわけ、サイバー攻撃のような異常な通信が行われた場合に、それを検出したり、その種類を判別したりする手法を主に研究しています。ほかにも、スポーツの対戦日程を公平性や盛り上がりを考慮しながら決定するスポーツスケジューリングや、多数の参加者で疑似的な市場実験を行うためのシステム構築に関する研究なども行っています。

音をデジタル化しパソコン上で扱うことにより，様々な加工が可能になります。例えば行ったことのないコンサートホールの響きを実験室に再現したり、到来する音を逆位相の音で打ち消したり、選択した音を頭の周りでぐるぐる動かしたり、私たちが今まで想像もしていなかった技術を生み出すことができます。デジタル音響研究室では、まだ世の中にない価値を見出し、音と信号処理技術で実現していく研究室です。この分野のいいところは自分のアイディアをコード化し、プログラムを実行すれば自分の耳でそのアイディアの正当性を聞けることです。例えば斬新なノイズキャンセリングのアイディアが降ってきて、コードを書いて「実行」をクリックすれば「全然消えねー」か「本当に消えてる！」が分かります。後者だった時の快感は言葉にできません。研究室に来る皆さんにも味わって欲しい感動です。

現代社会において欠かすことのできないスマートフォンやタブレットなどの携帯端末は、人類共有の財産である電波を利用しています。当研究室では、電波の有効利用に資する無線通信システムを確立するための信号処理技術、回路技術を研究しています。具体的には、移動通信基地局に用いられる電力増幅装置について、入力信号に応じて適切に動作するように電力増幅装置を自動的に調整する手法を研究しています。また、プログラムを書き換えることによって、周波数や変調方式などが異なる複数の通信システムで利用可能なソフトウェア無線機の評価と、ソフトウェア無線機を利用した信号の送受信実験などにも取り組んでいます。

乳児は舌を複雑に動かして、哺乳します。この舌の動きは、生後3ヶ月で消失する「吸啜反射（きゅうてつはんしゃ）」によるものです。本研究室では、力センサを内蔵したセンサデバイスを開発し、乳児が舌をどのくらいの力でどのようなタイミングで動かしているのかを計測します。解析結果をもとに吸啜が未熟な乳児に対して診断支援も可能です。また、計測で得られたデータを参考に舌運動モデルを搭載した搾乳器の開発もすすめています。
その他、生活工学研究室では、調理時における食材自動秤量システムの構築（おふくろの味の再現）、発話時における舌力の計測、アプリケーションソフトの開発を行っています。

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太陽光発電システムには一般的な系統連系型と電力会社と連系せずに用いる独立型があります。独立型は災害等での停電時に非常用電源として運用しやすい長所があり、各自治体の指定避難所に設置が進められている防災対応型太陽光発電システムは、平時は系統連系型、災害等での停電時には独立型として機能します。停電が長時間続く場合を想定し、避難所で使われる負荷の消費電力と太陽光発電出力、蓄電池の充放電量をパラメータにした実験計測を行い、システムの最適構成について研究しています。この他、雷害対策について、電線や通信線などから建物内に侵入してくる誘導雷サージへの対策や、最近設置基数が増えている風力発電機のブレードへの直撃雷対策に関する実験評価などをしています。

環境に配慮した持続可能な微細加工プロセス技術の構築を目指して，目的に応じたデバイス開発を行っています。
一般的に半導体デバイスの製作では、高価で、消費電力が高く、温室効果ガスの使用が不可欠なドライエッチング装置が用いられています。
当研究室では製造エネルギーおよび環境負荷の低減に向けた『グリーンプロセス』の構築を目指し，新規デバイスの開発に取り組んでいます。
その一例として、当研究室で開発した『ソフトインプリントリソグラフィー（干渉露光法とインプリントで得られるシリコーンモールドを型としてゾル-ゲル法とインプリント法で酸化物格子を形成する手法、図1）』により，数百ナノレベルの狭周期構造を要する偏光デバイス等の作製に成功し（図2）、新規デバイスの創製も試みています。