CPSグループ

cps.png

コンピュータシステムは我々の生活に広く浸透し、それらが互いに接続されることによって新たな価値を創出できるような基盤が整いつつあります。CPS (Cyber-Physical System) とは、実世界であるPhysical空間とコンピュータによって実現されるCyber空間が密に連携して社会のさまざまな問題を解決するシステムのことです。我々の研究グループでは、インフラやヘルスケアといった具体的な応用に対し、その基盤となる組込みシステムやアプリケーションの設計方法論について研究しています。

組込みシステムやCPSの設計最適化に関する研究

embedded_system.jpg

デジタルテレビやスマートフォン、自動車や航空機などに組み込まれ、特定の処理を行うコンピュータシステムを組込みシステム (Embedded System) と呼びます。これらの組込みシステムはそれぞれの用途に特化させることで低消費電力での動作や高い処理性能を実現していますが、そのための設計最適化技術が必要不可欠です。そこで、このような組込みシステムを用途に応じて最適に設計する技術や設計を自動化する技術をハードウェアとソフトウェアの両面から研究しています。特に、組込みシステムの消費電力に着目し、(1) 消費電力を予測する技術、(2) 消費電力を制御する技術、(3) 消費電力を削減する技術について研究を行い、高度電力管理技術の確立を目指します。また、このような組込みシステムにより構成されるCPSの一例として自律飛行ドローンに着目し、消費電力モデリングや最適経路探索手法に関する研究も行います。

分散型電力ネットワークの最適運用/構成最適化に関する研究

i-rene.jpg

低炭素社会の実現に向けて、再生可能エネルギーの有効活用が注目を浴びています。身近な所では太陽光パネルが各家庭に設置されつつあります。また、個人所有の自動車もガソリン車からハイブリッド車、電気自動車 (EV) へと進展しています。本研究では、既存の電力網に極力依存しない新たな電力ネットワークのあり方として分散型電力ネットワークに着目し、その最適運用や構成最適化に関する研究を行っています。特に、(1) 分散型電力ネットワークのシステムレベルシミュレーションに関する研究、(2) EVと分散型電力ネットワークの連携に関する研究、(3) 地理的に離れた蓄電池の統合的運用手法に関する研究に取り組み、次世代のエネルギーインフラの実現を目指します。

バイオチップの設計自動化に関する研究

biochip.jpg

バイオチップとは生化学の実験を大規模な装置を用いずに行う小さなチップのことです。近年、「チップ上の研究室」という意味でLab-on-a-Chip (LoC) とも呼ばれています。バイオチップはマイクロ流体力学に基づき小体積の流体をチップ上を移動させることでさまざまな処理(混合、希釈、分離、検出など)を行い、チップ上で生化学の実験を行います。これにより、例えば、専門の検査機関で行っていた検査を少量のサンプルで手元で安価に行えるなどのメリットがあります。しかし、一般に生化学の実験はさまざまな手順からなり、これらの実験をチップ上にどのように実現するかは大きな課題となります。本研究では、このようなバイオチップの実現に向けて、(1) 流体レベルの合成技術、(2) バイオチップ上へのマッピング技術について研究を行います。




Last-modified: 2017-03-21 (火) 22:02:19