研究内容

当研究室では、Edge AI(オンデバイス知能)を基盤として、通信ネットワークを核にしたスマートグリッド/分散システムの設計と、 AgeTech・IoTなどの実環境アプリケーションに展開する研究を行っています。低遅延・省電力・プライバシー・レジリエンスといった現場要件を満たすために、 コンピューティング/コミュニケーション/AIの統合を重視します。

Foundation:Edge AI(オンデバイス知能)

Objective:センサ/デバイス上での推論・学習を中核に、低遅延・省電力・プライバシーを両立する知能を実現する。

Novelty:ネットワーク状態やリソース制約に応じて、モデル/表現/処理分担を動的に最適化する設計指針を確立する。

Methods:軽量化(蒸留・量子化など)、分散協調(エッジ—クラウド協調、フェデレーテッド学習等)、不確実性を考慮した推論・制御。

Results:実装可能性(リアルタイム性、計算量、エネルギー)を満たすプロトタイプと、シミュレーション/小規模デモによる評価。

Next:ネットワークと連携した「状況適応型」Edge AI(network-aware AI)へ拡張し、応用領域へ横展開する。

キーワード

Edge AI, On-device inference/learning, Model compression, Edge–cloud collaboration, Federated learning, Privacy-aware AI

Edge AI placeholder figure

Infrastructure:Smart Grid Networks & Distributed Systems(通信ネットワーク寄り)

Objective:電力・都市インフラを支えるネットワーク化システムに対し、低遅延・高信頼・スケーラブルな通信・制御基盤を設計する。

Novelty:通信(QoS/QoE)と制御・最適化を同時に扱い、障害・輻輳・変動に強いレジリエントな運用を実現する。

Methods:分散最適化・強化学習・GNN等を用いた資源制御、トラフィック工学、ネットワークスライシング/サービス連鎖(SFC)配置など。

Results:ネットワーク条件下での性能(遅延・信頼性・コスト)の定量評価と、運用ポリシー設計の体系化。

Next:Edge AI基盤と統合し、ネットワーク状況に応じて処理分担・表現を最適化する統合アーキテクチャへ。

キーワード

Smart grid networks, Distributed systems, Resilience, QoS/QoE, Distributed optimization, Traffic engineering, SFC placement

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Applications:AgeTech / IoT(現場課題への社会実装)

Objective:高齢者支援(見守り・転倒検知・ADL推定等)や現場IoTにおいて、現実の制約下で確実に動くスマートシステムを構築する。

Novelty:異種センサ(2D LiDAR、マイクロ波、人感、圧力など)を共通の意味表現へ写像し、欠損・非IID・プライバシー制約に強い学習を実現する。

Methods:セマンティック表現学習、プライバシー保護型学習、エッジ側でのリアルタイム推論、運用条件に応じた適応(通信品質・省電力)。

Results:公開データ/シミュレーションを中心に、現場導入を見据えた小規模実証(プロトタイピング)で妥当性を確認する。

Next:Smart Grid Networksで培った分散制御・レジリエンス設計を応用し、災害時・混雑時にも破綻しない見守り基盤を目指す。

キーワード

AgeTech, Assistive technologies, IoT sensing, Activity recognition, Fall detection, Semantic representation, Privacy-preserving learning

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