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学術論文
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年度
Year
論文題目名
Title of the articles
共著区分
Collaboration
   Classification
NeoCILIUS
   請求番号/資料ID
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掲載誌名 Journal name,出版機関名 Publishing organization,巻/号 Vol./no.,頁数 Page nos.,発行年月(日) Date
2021  Design of Software Architecture for Neural Network Cooperation: Case of Forgery Detection  共著   
Proceedings of 2021 28th Asia-Pacific Software Engineering Conference  , IEEE Computer Society  , pp. 130-140  , 2021/12   

概要(Abstract) Recent technological advances in media tampering has been the cause of many harmful forged images.Tampering detection methods became major research topics to cope with it in the neural network community. The methods almost always aim at detecting a specific forgery. That is, a general detecting method to find any tampering has not been invented so far. This paper concerns about a software architecture for organizing multiple neural networks to detect multiple kinds of forgeries. The key issue here is to construct, from the meta-level, a mechanism for an ensemble of front-end neural networks to select a neural network which makes a decision. Under this architecture, we implemented a prototype for detecting forged images resulted from multiple tampering methods of copy-move and compression. In order to demonstrate that our architecture works well, we examined a case study with a total of 120,000 patches which consist of three classes of copy-move, compression and untampered data, 40,000 patches for each. The result shows our proposed method successfully
classified 108,954 out of 120,000 patches with 90.82% accuracy.
We also give discussions on our architectural implication to avoid concept drift. Our architecture is designed to be a context-oriented and meta-level, which has a two-layered structure: meta and base. The neural networks can be categorized into base-level components, whereas a component coordinating the networks is addressed in meta-level. The architecture explains that the concept drift can be handled in the meta-level. Through the discussions on the techniques of transfer learning, online learning, and ensemble learning in terms of the architecture we constructed, it is concluded that we could construct a universal architecture to coordinate machine learning components. 

備考(Remarks) Akira Mizutani, Masami Noro, Atsushi Sawada (共著) 

2021  ゲーム対戦戦略をプレイヤー習熟度へ適応させる機械学習機構の設計  共著   
ソフトウェア工学の基礎28 ― 日本ソフトウェア科学会ソフトウェア工学の基礎研究会 FOSE2021  , 近代科学社  , pp. 133-138  , 2021/11   

概要(Abstract) ゲームAI の設計において,プレイヤーモデリングは重要な課
題である.中でもプレイヤーの習熟度に応じて対戦戦略を柔軟に適応させる仕組みは,魅力的なゲームを構築するための鍵である.本研究の目的は,プレイヤーの時間的習熟を予測し,それをゲームエンジンにおける対戦戦略の柔軟な変更に活用できる共通基盤を構築することである.この目的を達成するために,LSTM(Long Short-Term Memory)に基づく習熟度学習器を設計し,この学習器を組み込んだソフトウェアアーキテクチャを提案する.簡単なターン制RPG を対象とした実験により,提案する機械学習器の有効性と妥当性を確認した. 

備考(Remarks) 竹内大輔,野呂昌満,沢田篤史(共著) 

2021  アスペクト指向アーキテクチャに基づく組込みソフトウェアの設計法の提案  共著   
ソフトウェアエンジニアリングシンポジウム2021論文集  , 情報処理学会  , 2021  , 32-40  , 2021/08   

概要(Abstract) 本研究では,ハードウェア技術の進歩により複雑,高機能化する組込みシステムのためのソフトウェア設計法を提案する.多種類のセンサやアクチュエータから構成される組込みシステムでは,システムの外部環境と内部状態に応じた複雑な制御が求められる.並行で非同期に動作する部品を統合し,不具合のな
いソフトウェアによる制御を実現するために,アスペクト指向ソフトウェアアーキテクチャに基づく設計法を提案する.提案設計法の基礎となるソフトウェアアーキテクチャは,組込みシステム固有の関心事をアスペクトとして分離することで,凝集度(強度) が高く結合度の低いモジュール設計を可能とする.本設計法の特長の一つは,アスペクトモジュールの振舞いを形式的に定義し,それに基づき共有資源を特定することにある. さらに, 共有資源上の排他制御論理の実現プロセスを含む,アーキテクチャ中心設計プロセスを提案する.実用に供する金銭授受装置を題材にした事例を用いて提案設計法の有用性と妥当性を示す. 

備考(Remarks) 野呂昌満,沢田篤史,張漢明,繁田雅信(共著) 

2021  IoTの柔軟な相互運用性を実現するソフトウェアアーキテクチャの提案  共著   
情報処理学会論文誌  , 情報処理学会  , 62/4  , 995-1007  , 2021/04   

概要(Abstract) IoT の利便性を向上させるためには,多様な環境においてアプリケーションを稼働させることのできる相互運用性が重要である.また,利用状況や嗜好に応じたサービスを提供する柔軟性も重要である.スマートホームなどIoT 環境にとっての相互運用性とは,利用者の所持する機器を最大限に活用してサービスを提供できることである.柔軟性とは,刻々と変化する利用者の状況(時間や位置など)と意思(目的や嗜好など)に合わせ,当初アプリケーションが想定していない方法によってサービスを提供できることである.IoT 製品や標準の乱立によって,相互運用性の確保は特定の製品群の中だけにとどまっているのが現状である.柔軟性に関しては,センシングや機械学習などの要素技術の利用がアプリケーションごとに行われている.これら相互運用性や柔軟性の確保が場あたり的に行われると,IoT アプリケーションソフトウェア開発の効率やできあがったソフトウェアの保守性に悪い影響が及ぶことが懸念される.本研究では,IoT における柔軟性と相互運用性の確保をソフトウェア構造の問題ととらえ,スマートホームでの動的適応を可能とするソフトウェアアーキテクチャを定義する.柔軟で相互運用可能なアプリケーションを保守しやすく構築する基盤としてこのアーキテクチャを提案することで,上述した問題の解決を図る. 

備考(Remarks) 横山史明,沢田篤史,野呂昌満,江坂篤侍(共著) 

2020  大学学部生を対象とした実践的IT人材育成プログラムenPiT2における教育効果の測定と評価  共著   
第7回実践的IT教育シンポジウム(rePiT2021)論文集  , 日本ソフトウェア科学会実践的IT教育研究会  , 2021/01   

概要(Abstract) enPiT評価WGは,課題解決に取り組むPBLを取り入れた実践的IT人材育成プログラムであるenPiTの教育効果の測定に取り組んでいる.私たちは,2012年度からの修士課程教育で培った評価手法を改訂して,2016年度からの学部生教育を3種の項目で評価している.すなわち,行動特性を測定するテストを用いた客観評価と,アンケートを用いた社会人と教員による評価の3項目である.本稿では,enPiT2における教育評価手法を概観し,enPiT2の通期にわたる評価結果を述べる. 

備考(Remarks) 山本雅基,小林隆志,宮地充子,沢田篤史,岡村耕二,佐藤和彦,奥野拓,粂野文洋,井上克郎(共著) 

2019  車載組込みシステム技術者の育成~enPiT-Pro Embでの教育実践~  共著   
デジタルプラクティス  , 情報処理学会  , 11/1  , pp. 99-118  , 2020/01   

概要(Abstract) 近年の組込みシステムの開発現場では,社会人が学生時代に学ばなかった新しい情報技術が用いられることがまれではなく,社会人の学びのニーズが高まっている.そこで,名古屋大学・静岡大学・広島大学・愛媛大学・南山大学の5大学は,社会人の組込みシステム技術者を育成するenPiT-Pro Embを提供して,社会のニーズに応えている.enPiT-Pro Embは,組込みシステムの中で車載とIoTに焦点を当てた教育を行っている.本稿では,特に車載組込みシステム技術者の育成に焦点を当てて,その取組み事例とそのプラクティスについて述べる. 

備考(Remarks) 山本雅基,塩見彰睦,岡村寛之,高橋寛,沢田篤史,高田広章(共著) 

2019  IoTの柔軟な相互運用性を実現するソフトウェアアーキテクチャの提案  共著   
ソフトウェア工学の基礎XXVI(日本ソフトウェア科学会FOSE2019)  , 近代科学社  , pp. 93-102  , 2019/11   

概要(Abstract) IoT の利便性を向上させるためには,多様な環境においてアプ
リケーションを稼働させることのできる相互運用性が重要である.また,利用状況や嗜好に応じたサービスを提供する柔軟性も重要である.スマートホームなど IoT 環境にとっての相互運用性とは,利用者の所持する機器を最大限に活用してサービスを提供できることである.柔軟性とは,刻々と変化する利用者の状況(時間や位置など)と意思(目的や嗜好など)に合わせてサービスを提供できることである.IoT 製品や標準の乱立によって,相互運用性の確保は特定の製品群の中だけに留まっているのが現状である.柔軟性に関しては,センシングや機械学習などの要素技術の利用がアプリケーション毎に行われている.これら相互運用性や柔軟性の確保が場当たり的に行われると,IoT アプリケーションソフトウェアの保守性に対して悪い影響が懸念される.本研究では,IoT における柔軟性と相互運用性の確保をソフトウェア構造の問題と捉え,スマートホームでの動的適応を可能とするソフトウェアアーキテクチャを定義する.柔軟で相互運用可能なアプリケーションを保守しやすく構築する基盤としてこのアーキテクチャを提案することで,上述した問題の解決を図る. 

備考(Remarks) 横山史明,沢田篤史,野呂昌満,江坂篤侍(共著) 

2019  ソフトウェアアーキテクチャに基づく組込みシステムの設計法に関する研究  共著   
ソフトウェア工学の基礎XXVI(日本ソフトウェア科学会FOSE2019)  , 近代科学社  , pp. 151-156  , 2019/11   

概要(Abstract) 組込みシステムにおいて,アクチュエータ群の挙動は,センサの検知する値やシステムの状態に応じて変化し,この組み合わせが増えればシステム全体の挙動は複雑になる.複雑な挙動は,それを仕様化する際に誤りの混入を招き,デッドロックなどの問題の原因となる.本研究の目的は,このような複雑な挙動を持つ組込みシステムの開発を支援するために,ソフトウェアアーキテクチャに基づく設計法を提案することである.この設計法では,組込みシステムにおける関心事を明確に分離したアーキテクチャに基づいて,形式的に使用を記述するための手順を示す. 

備考(Remarks) 江坂篤侍,野呂昌満,繁田雅信,沢田篤史(共著) 

2018  コンテキスト協調を考慮したIoTシステムのためのソフトウェアアーキテクチャの設計  共著   
ソフトウェア工学の基礎XXV(日本ソフトウェア科学会FOSE2018)  , 近代科学社  , pp. 135-140  , 2018/11   

概要(Abstract) IoTシステムにおいて,コンテキストアウェアで実現された構成要素のコンテキスト間の協調の論理は,互いのコンテキストの影響を受けて変化する.我々は互いのコンテキストに影響を受けて変化するこの協調の論理をコンテキスト協調と呼ぶ.コンテキスト協調のための論理記述は,複数のコンテキストと振舞いの組み合わせとして記述され,複雑になりやすい.本研究の目的は,簡便なコンテキスト記述を可能とするために,コンテキストとメタコンテキストからなる階層構造を持つものとしてアーキテクチャを設計した.アーキテクチャに基づいて実現することで,コンテキストとコンテキスト協調論理の記述を分割統治的に整理することができる. 

備考(Remarks) 江坂篤侍,野呂昌満,沢田篤史(共著) 

2018  インタラクティブシステムのための共通アーキテクチャの設計  共著   
コンピュータソフトウェア  , 岩波書店  , 35/4  , pp. 3-15  , 2018/10   

概要(Abstract) インタラクティブシステムの開発支援のために,MVCやその派生のアーキテクチャスタイルが提案されてきた.これらのアーキテクチャスタイルは,オブジェクト指向によるモジュール分割に対していくつかの横断的コンサーンの分離を試みている.近年のインタラクティブシステムには,レスポンシブウェブデザインへの対応や移動体での利用を前提とした動作が求められる.すなわち,インタラクティブシステムの開発においては,システムがそれを取り巻く環境に応じて振舞いを変化させる動的再構成の機構を実現する必要がある.本稿では,インタラクティブシステムのためのアーキテクチャ中心開発基盤として,アスペクト指向アーキテクチャ CSA/I-Sys (Common Software Architecture for Interactive Systems) を設計し,その有用性について議論する.CSA/I-Sysを設計するにあたり,自己適応のためのアーキテクチャパターンであるPBR (Policy-Based Reconfiguration) パターンを定義した.PBRパターンを用いることで,システム開発において考慮すべき横断的コンサーンの分離と,環境に応じたシステムの振舞い変化を,動的なアスペクト付加の仕組みとして表現することができる.PBRパターンという1つの単純なパターンを用いてアーキテクチャを定義することで,アーキテクチャ自身の理解や,アプリケーションの設計,コードの理解と変更が容易になるだけでなく,ライブラリやミドルウェアを,大きな粒度で変更する枠組みを提供することができる. 

備考(Remarks) 江坂篤侍,野呂昌満,沢田篤史(共著) 

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