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Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers (135.521 recursos)

HUSCAP (Hokkaido University Collection of Scholarly and Academic Papers) contains peer-reviewed journal articles, proceedings, educational resources and any kind of scholarly works of Hokkaido University.

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Mostrando recursos 1 - 20 de 251

  1. Studies on Efficient Index Construction for Multiple and Repetitive Texts

    髙木, 拓也
    Text indexing problem is one of the fundamental problems in computer science and the aim is to construct an efficient data structure that answers queries such as text pattern matching. For the last decades, there has been an increasing amount of multiple texts such as data generated from multiple sensors and repetitive texts such as genome sequence collections. For example, the GeoLife Project collects trajectories from GPS loggers that have a variety of sampling rates. These trajectories were recorded every 1 to 5 seconds or every 5 to 10 meters per point. For another example, the 1000 Genomes Project collects...

  2. Studies on Efficient Index Construction for Multiple and Repetitive Texts [an abstract of dissertation and a summary of dissertation review]

    髙木, 拓也

  3. 腰部負荷推定のためのウェアラブルセンサシステム [論文内容及び審査の要旨]

    土谷, 圭央

  4. 腰部負荷推定のためのウェアラブルセンサシステム

    土谷, 圭央
    腰痛発症者は多く存在するが, 腰痛の要因を特定することは難しい.腰痛の要因の1 つとして, 腰部負担である椎間内圧が増加することが挙げられる.腰を前屈することにより,腰部負担が増加することが従来研究よりわかっている.また, 各腰椎と仙骨の位置・姿勢,つまり腰仙椎アライメントの変化によって, 腰部負担が変化することも知られている.しかし, どのような動作が,どれだけ腰部負担を増加させているのかを定量的に判断することは難しい.腰痛は労働現場だけでなく日常生活の動作からも起こるため,様々な空間で動作を計測し, 腰部負担を知ることで,腰痛の要因を探ることが期待できる.人体の腰部負担を計測するためには,体内に電極を入れる必要がある.しかし, 体内に電極を入れることは容易ではない. この問題を解決するためには,非侵襲で腰仙椎アライメントと外部負荷を考慮した腰部負担計測法が必要となる.本研究では, 腰部負担推定のためのウェアラブルセンサシステムの開発を行う.腰仙椎アライメントの変化によって腰部負担が変化することに着目し,腰部表皮形状の情報を用いた腰仙椎アライメント推定を行う.また,手先負荷などの外部負荷が増えることにより腰部負担が増加するために,腰部の筋活動を考慮した腰部負担推定を行う.それらの推定を行える装着型装置の開発及び, 実証実験を目的する.腰部の前屈, 側屈, 回旋時の姿勢と腰仙椎アライメントの関係をX 線画像とモーションキャプチャデータから計測した84 名の詳細な3 次元データをもとに,姿勢と骨格の関係を解析し,かつ個体差を考慮した3 次元幾何学モデルを構築する. さらに,性差および身長,体重の個人差を考慮するために,取得したデータに基づいて,性差,体格差に影響される腰仙椎アライメントのパラメータを分析して,その回帰モデルを構築する. 手先荷重と腰部負担の関係を動作計測データより実験的に解析する.腰部の筋活動に着目し,筋活動による筋硬化の変化をロードセルによって計測することにより,外部負荷を考慮した腰部負担推定を行った.人体の筋骨格を詳細にモデル化した筋骨格動力学モデルとの比較実験を行うことで,開発した腰部負担推定法を評価した. 以上のように,本研究では腰仙椎アライメントと外部負荷を考慮した腰部負担推定を行える装着型装置を開発した.開発した装置を用いて,介護施設で実証試験を行い,作業分析への有用性を評価した.

  5. 誤差を伴う多軸加工シミュレーションのための工具掃引体導出に関する研究 [論文内容及び審査の要旨]

    荒井, 航

  6. 誤差を伴う多軸加工シミュレーションのための工具掃引体導出に関する研究

    荒井, 航
    近年,製造業の競争力を高めるために,より高機能な部品を低コストに生産することの重要性は,ますます高くなってきている.生産加工システムに対する要求としては,航空機のインペラに代表される複雑な形状を加工すること,一度の段取りによる加工の効率化を図ることが挙げられる.これを実現できる多軸加工が注目されているが,多軸工作機械は並進駆動軸と回転駆動軸を組み合わせた複雑な軸構成を持ち加工運動が複雑となるため,誤差が生じやすいという問題がある.従って,複雑な加工運動を確認し,加工運動の結果である加工形状や加工誤差を検証する加工シミュレーションシステムの確立は,生産システムの発展において非常に重要である.従来の加工シミュレーション技術は,複雑な工具運動を検証し,工作機械や工具との干渉判定を行うことに重点が置かれてきた.一方,加工形状を導出する方法として,微小直方体(ボクセル)で素材や空間を分割し,加工運動によって工具が通過した部分を導出し,加工形状を得る方法が主流であるが,現状のコンピュータのメモリ使用量かつ実用的な計算時間で,ある程度の大きさの部品に対する微小な加工誤差までは表現できず,新しい方法論が求められている.形状モデルやコンピュータグラフィクスの分野では,物体が運動した掃引形状を定義する研究が行われており,CAD (Computer Aided Design)システムに実装されている.提案されている基本原理は,物体表面上における法線ベクトルと速度ベクトルが直交する領域が掃引体を形成する,という掃引条件に基づく方法である.この方法は,前述の方法とは異なり,形状を表す数式に基づくため,高精度かつ高速に加工形状を導出できる可能性がある.これに基づき,工具掃引形状の導出に関する研究が行われてきたが,CAD システムを含め,工具の自己公差運動では工具掃引形状を導出できないという問題があった.この問題に対し,円柱形状の工具を対象として工具掃引条件式を解く方法が提案されているが,多軸加工で一般的な工具形状である円錐,トーラスといった工具形状を対象とした工具掃引条件式の解法は確立されていないという問題が残されている.以上より,本研究では,多軸加工で一般的な工具形状に対し,工具掃引条件式を解析的に解き,その解に基づいて工具掃引体を導出する方法を確立する.これにより,工具の自己交差運動を含む多軸加工に対応した加工シミュレーションシステムを実現できる.このシミュレーションシステムは,高精度な加工面を導出することができるため,従来提案されている工作機械の誤差モデルを用いることで,ある加工運動に対する加工誤差を導出すること,また,さまざまな加工運動を高速・高精度に検証することで,工程設計へ応用することが可能となる.

  7. 胃X線画像を用いた機械学習に基づく胃がん発症リスクの自動分類に関する研究 [論文内容及び審査の要旨]

    石原, 賢太

  8. 胃X線画像を用いた機械学習に基づく胃がん発症リスクの自動分類に関する研究

    石原, 賢太

  9. 微小コイル磁気刺激法の確立とその脳活動修飾への応用 [論文内容及び審査の要旨]

    長内, 尚之

  10. 微小コイル磁気刺激法の確立とその脳活動修飾への応用

    長内, 尚之

  11. 複素振幅制御を用いた仮想位相共役技術による光情報処理に関する研究 [論文内容及び審査の要旨]

    後藤, 優太

  12. 複素振幅制御を用いた仮想位相共役技術による光情報処理に関する研究

    後藤, 優太
    散乱物体を通過し位相歪みを受けた光波の位相共役波を再度同じ散乱物体に通過させると,その位相歪みが打ち消される.このような位相共役光の動的な位相補正効果は光ファイバ中を伝搬する画像の画質回復,生体計測,適応光学,レーザ共振器など様々な分野に応用されてきた.通常,位相共役光はLiNbO3に代表される非線形光学媒質中において,縮退4光波混合を行うことで発生させる.しかし,縮退4光波混合は複数の光波を用いることによる高いアライメント精度の要求,低い生成効率,及び低い忠実度により光学系の自由度が大幅に制限されてしまう.対して,デジタルホログラフィによって位相歪みを受けた光波の位相分布をコンピュータに記録し,その反転した分布を持つ光波を空間光変調器によって再現することで位相共役光を生成するデジタル位相共役技術が提案されている.特に,生体イメージングへの応用に向けて,デジタル位相共役技術を散乱体中でのフォーカススポットの生成に応用する研究が盛んに行われている.さらに,デジタルホログラフィを用いて記録された位相歪みを持つ光波に対して回折伝搬計算行うことで,計算機上においてその位相共役波の挙動を再現した結果が報告されている.このような仮想的な光学系では大気揺らぎやアライメント誤差の影響を受けず高い精度を保つことができる.しかし,これらは実際的なアプリケーションに応用された例は現状では報告されていない.もし,仮想的な光学系と物理的な光学系を組み合わせた新しい位相共役光学が完成すると,従来と比べ高安定・高精度・小型,ひいては従来より格段に自由度の高い光情報処理システムを創出できる可能性がある.そこで本研究では,高安定・高精度・小型かつ自由度の高い新たな光情報処理の創出を目的として,仮想位相共役技術を用いた幾つかの光情報処理システムを提案する.初めに,仮想位相共役技術を実現する要素技術の一つとして,反復計測による参照光不要型ホログラフィックダイバーシティ干渉法を提案・実証する.本手法は位相型空間光変調器を用いて計測された位相画像を内部参照光にフィードバックすることで,外部参照光を用いることなく高精度に複素振幅分布を計測することが可能となる.二つ目に,仮想位相共役技術の基礎特性の一つとして,光学ノイズ除去効果を検討する.この特性はプローブ光の空間位相を事前変調した後に任意の物理的な光学処理を行い,その後取得された光波に対して位相共役伝搬を介して事後復調を施すことで得られ,ノイズに埋もれた信号のみを抽出する.この事前変調と事後復調は全て計算機上で解析的に行われるため,付加的な光学系を用いることなく種々の光学ノイズを除去することができる.最後に,仮想位相共役技術による光情報処理システムとして,以下に示す3つの具体的な応用を検討する.まず,スキャニング不要な深さ計測を可能とする仮想位相共役技術及び仮想4f光学系を用いたデジタル共焦点顕微鏡を提案する.本手法は計算機上の数値ビーム伝搬による仮想4f光学系の位相共役伝搬を用いたデジタル共焦点顕微鏡を提案する.この仮想4f光学系をデフォーカスさせながら位相共役光の逆伝搬過程を反復的に計算することで,スキャニングをすることなく一括計測のみで深さ方向の情報が得られる.よって,機械的な駆動部を廃したデジタル共焦点顕微鏡を実現することができる.次に,スキャニングなしに完全な3次元断層像の取得を実現する仮想位相共役技術を用いた光断層イメージング技術を提案する.本手法は仮想位相共役技術による光学ノイズ除去特性を効果的に用いることで計測物体の特定層の情報を抽出する.このとき,自由空間伝搬計算を組み込むことで,スキャニングなしに完全な3次元断層像の取得が可能となる.最後に,高記録密度ホログラフィックメモリの実現に向けて,仮想位相共役技術を用いたデジタル画像の多重分離を提案する.本手法は予め複数の信号光をビームスプリッタで合波しておき,それを記録媒質に記録する.そして,仮想位相共役技術による光学ノイズ除去特性を効果的に用いることで多重された画像データから特定のデータのみを抽出することが可能となる.よって,従来のホログラフィックメモリにおける多重化方式とは異なり,一度の露光で複数の画像データを記録することで,媒質ダイナミックレンジの消費を抑制されて記録密度が向上する.以下に各章の要旨を示す.第1章では,本研究の背景及び目的・意義について述べた.第2章では,まず,仮想位相共役を実現する要素技術である光複素振幅制御技術の概要について述べた.また,従来の光学的な位相共役光の生成方法及びデジタル位相共役について述べた.第3章では,仮想位相共役を実現する要素技術の一つとして,反復計測による参照光不要型ホログラフィックダイバーシティ干渉法を提案し,その基本動作や特長を述べた.また,実験により従来の参照光不要型ホログラフィックダイバーシティ干渉法と比べ本手法が高精度な複素振幅分布計測が可能であることを示した.さらに,位相画像のフィードバック回数と内部参照光の波面精度が向上度合いの関係性を明らかにした.第4章では,仮想位相共役技術基礎特性の一つとして,光学ノイズ除去効果を検討し,その基本概念や特長を説明した.また,レンズで構成される結像系が正しく結像されている状態を所望の信号成分,結像系をあえて正しく結像させなかった状態を不要なノイズ成分とした基礎実験を行い,本ノイズ除去手法を実行した場合に信号成分だけが精度よく取り出せることを明らかにした.第5章では,仮想4f光学系の位相共役伝搬を用いたデジタル共焦点顕微鏡を提案し,その基本動作や特長を説明した.また,実験によってカバーガラスの深さ方向計測を行い,本手法はスキャニングすることなく深さ方向の計測が可能であることを原理的に明らかにした.さらに,本手法における仮想的なピンホールの径と深さ方向の分解能を明らかにした.第6章では,仮想位相共役技術を用いた光断層イメージング技術を提案し,その基本動作や特長を述べた.カバーガラスおよびカエル血球が封入されたプレパラート試料の計測実験を行い,本手法が機械的なスキャニングを実行することなく完全な3次元断層像の取得が可能であることを示した.加えて,本手法の空間分解能および計測速度について考察した.第7章では,仮想位相共役技術を用いたデジタル画像の多重分離手法を提案し,その基本動作や特長を述べた.そして,数値解析により従来のホログラフィックメモリの多重方式と比べ媒質ダイナミックレンジの消費を低減できることを示した.また,2枚のデジタル画像を多重した実験を行い本手法の動作を実証した.加えて,媒質厚さ方向に多重記録する多層ホログラフィックメモリに本多重分離手法を適応した系も検討し,その動作を数値解析によって確認した.第8章では,本論文の総括と今後の課題について述べた.

  13. Scenario Verification for Proximity-Based Federation of Smart Objects Using Model Checking [an abstract of dissertation and a summary of dissertation review]

    蓑田, 玲緒奈

  14. Scenario Verification for Proximity-Based Federation of Smart Objects Using Model Checking

    蓑田, 玲緒奈
    This thesis proposes a verification method of ubiquitous computing scenarios using model checking. Model checking is one of the most popular formal verification approach and it is often used in various fields of industry. Model checking is conducted using a Kripke structure which is a formal state transition model. In this thesis, we present following three verification frameworks for ubiquitous computing scenarios. First, we introduce a model called Context Catalytic Reaction Network (CCRN) to handle this federation model as a formal state transition model. We also give an algorithm to transform a CCRN into a Kripke structure and we conduct...

  15. Analysis of Policies for Budgeted Multi-Armed Bandit Problem and Matching-Selection Bandit Problem [an abstract of dissertation and a summary of dissertation review]

    渡邊, 僚

  16. Analysis of Policies for Budgeted Multi-Armed Bandit Problem and Matching-Selection Bandit Problem

    渡邊, 僚

  17. On Improving Multi-Label Classification via Dimension Reduction

    孫, 露

  18. Multi-Objective Resource Optimization of Big Data Applications in Cloud Computing Infrastructure [an abstract of dissertation and a summary of dissertation review]

    Phyo Thandar Thant

  19. Multi-Objective Resource Optimization of Big Data Applications in Cloud Computing Infrastructure

    Phyo Thandar Thant

  20. 音響信号を用いた屋内位置認識手法に関する研究 [論文内容及び審査の要旨]

    中村, 将成

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