エネルギー・資源を「マネー」ではなく「技術」で買う時代です。尖った専門性を身につけていきましょう。

本研究室では環境現象の物理・化学・生態学的モデリングおよびそれらの統合化による環境影響予測システムの構築を行い、真の環境調和システムの在り方を具体例をもって考えていきます。研究対象はCO2海底下貯留の環境影響評価、メタンハイドレートの生成・分解モデリング、CO2 ハイドレートを用いたCO2 海底下貯留、微細藻類培養フォトバイオリアクターの開発等があります。環境を守りながら海を利用する科学技術に興味のある人、是非一緒に研究しましょう。

データを活用した実践的な社会システム・サービスの設計の研究を行っています。エネルギー、物流を軸として、金融、情報、経営な視点を含む幅広い視野の研究に興味のある仲間を募集します。

グローバル化、情報技術の進歩、生活様式の多様化、地球環境問題など、学生の皆さんは激動の変化を伴なう社会と向き合い、支えていかなければならない世代です。そのためには、広い見識と深い洞察力、卓越した決断力、強靭な行動力を身につける必要があります。システム創成学科での教育・研究活動を通じて、微力ながら皆さんに貢献したいと思います。
西野研究室では、ゲーム理論、経済実験、マルチエージェント システム等の方法論を統合的に用いて、サービスの設計から社会制度の構築まで、広く実社会の諸問題を対象とした研究を進めています。共創的に価値を創出できる社会システムの在り方について、理論的な見地から、その構成的メカニズムを明らかにしようとしています。

「自然」と「人間」が相互に及ぼし合う影響の把握と理解を目的として、自然界の環境情報を効率的、定量的に得るための新しいコンセプトの環境計測技術と情報処理技術の開発及び、社会への実装を進めています。再生可能エネルギーを利用する発電施設の導入や水産・観光・鉱物資源などの有効利用に付随する開発、地球温暖化などの気候変動に伴う環境の変化は世界共通の課題として認識されています。SDGs(Sustainable Development Goals)を掲げるこれからの国際社会において、施策の制定や多様なステークホルダー間で課題を議論する際に、客観的な環境データを充実させることは最も重要なアプローチの一つであり、そのための環境情報計測の重要性は、今後益々高まっていくと感じています。将来に向けて、責任感のある持続的な開発や自然環境の保全・修復などが適正に進められるように、環境情報計測の立場から真摯に取り組んでいきたいと思っています。

システムの目的・機能・振る舞い・利害関係やサブシステム間の関係性を記述する方法論の構築、社会や産業における大規模かつ複雑なシステムの挙動をシミュレートするモデルの開発、複雑なシステムの問題を解決するための異分野の専門家間の深いコミュニケーションとコラボレーションを支援するチームワーク環境の構築という3つの項目に取り組んでいます。

物流分野では、トラックや船舶の自動化・自律化、トラックの隊列走行などの新技術導入が進んでいます。本研究室では、物流分野での新技術導入により高度物流システムが実現を想定し、貨物フロー、各輸送手段の運賃、各ステークホルダーの利潤、社会的便益などへの影響を評価するシミュレーションモデルを開発しています。また、物流システムでは荷主、輸送オペレータ、施設管理者など様々なステークホルダーが有機的に結びついているため、モデルではこれらの相互依存関係も考慮しています。開発したモデルを用いて、社会的総余剰などが最大化される社会的に望ましい物流システムのあり方を検討し、社会に提言することが目標です。

外部と自身の状態把握から判断・行動する人間のように、構造物自身が内外の状態を監視・診断し適切な運用を促す、スマートストラクチャを研究しています。神経となるセンサネットワークの情報が脳として働くプロセッサによって処理される構造システム、それがスマートストラクチャの原型です。またスマートストラクチャに強く軽い骨格を与えれば、さらに優れた効果が発揮されます。光ファイバを用いた高精度・分解能のセンシング技術、逆解析・人工知能を用いた診断技術、炭素繊維を用いた軽量材料・構造の研究に取り組み、高い効率性と信頼性が求められる海洋機器・船舶のほか、航空機・宇宙輸送機への適用を目指しています。スマートストラクチャの導入による新たな海洋開発・利用技術の創出が目標です。

持続可能性といわれると地球温暖化などがすぐに頭に浮かぶかもしれませんが、昨今枯渇性資源の使い方がその制約条件ではないかという懸念が改めて高まってきています。鉱山からリサイクル、また法制度から消費者行動まで多様な側面からより持続可能な資源利用を具体的に社会実装するための研究を進めていきます。

我々の身の回りには、詳細が解明されていない現象が多くあります。それらの現象を物理シミュレーションを用いて解明し、新しいシステムの構築およびデザインの最適化を行う研究を行っています。これまでに、津波の遡上、船体周りの流れ、船体運動などを汎用的にまた効率的にシミュレーションする技術を開発しました。数値計算を活用してより安全で豊かな社会の実現に貢献する研究を行います。

何事にも積極的に取り組むことが重要です。楽しい、楽しくないの判断は積極的に取り組んだ後でも十分です。積極的に行動するためにはエネルギーが必要です。気力も必要です。皆さん、気張ってください。今、まさに「不言実行」の時代から「有言実行」の時代へと移行しつつあります。積極的に発言、参加し、気張ってください。

宇宙開発に民間資本の活動は既に不可欠で、ベンチャー企業の数も一気に増えました。世界は月・小惑星・火星開発に向かっています。あと5年後に建設が始まる月周回の国際宇宙ステーション（月軌道プラットフォームゲートウェー）は、商業利用の拠点にもなるでしょう。地球外天体の開発は、新たな経済的価値の創造が勝負となりますが、そこには天体の組成や環境など正確な科学的知識が不可欠です。私たちはJAXAやNASAの惑星探査の成果を背景として、惑星科学に資源工学やAIの要素を含めた宇宙資源工学の研究をしています。まだ生まれたばかりの新しい分野ですから、面白い研究テーマは無限にあり、ビジネスチャンスもたくさんありそうです。起業したい人、新しい技術を創成したい人、研究者として世界で活躍したい人を募集中です。

社会が複雑化するにつれ、物事を俯瞰的に考えるライフサイクル思考(LCT)がいっそう求められるようになってきています。ライフサイクル思考によって物事の本質を把握し、改善案を作り出すことで、皆さんと一緒に社会をより良い方向に持って行ければ、と考えています。

人類が直面している資源問題、環境問題を解決していくためには、地球をより良く知る必要があります。鉱物資源の形成は、地球のダイナミックな活動の結果と捉えることができ、資源がいつ、どこで、なぜ、どのように形成されたのかを知ることは、資源問題の解決のみならず、地球の活動とその結果としての表層環境の変遷を理解することにつながっています。
鉱床が形成されたプロセスと形成環境の手掛かりは、鉱床に関連した鉱石・岩石の化学組成に残されています。私は，様々なタイプの鉱床を化学的手法を用いて解析することを専門としており、レアメタル・レアアースをはじめとしたこれらの鉱石・岩石の化学組成を測定することで、元素の挙動を明らかにし、鉱物資源の成因を解明しようとしています。そして、このような鉱物資源の研究を通じて、地球の理解を深めていきたいと考えています。
現在、特に注目しているのが海底鉱物資源です。地球表面の7割を占める深海底には，多様な海底鉱物資源が豊富に存在することが知られており、我が国が持つ広大な排他的経済水域内にも、多くの海底鉱物資源が眠ると期待されています。しかし、その開発には探査や採掘などの課題を克服する必要があります。海底鉱物資源の効率的な探査法を確立することで、開発に資するとともに、分布の規則性やその背後にある地質学的な要因を明らかにし、資源形成のメカニズムを解明しようとしています。

日々、新しい技術が生まれる中で、都市に住む私たちのライフスタイルや活動、交通行動は変化し、都市や地域をめぐる社会的課題が生まれる時代です。このような新しい課題に対して、人や車のGPS移動軌跡、ソーシャルメディア等の多様なデータを用いた都市・交通データサイエンスの実現と新たなモビリティを都市に実装する際に必要となるメカニズムデザインの2つの研究の柱によって、新たな都市像を明らかにしています。

ウェブは、技術・経済・社会が一体となって急速に進化しています。さまざまなイノベーションが、ウェブを通じて起きています。この分野でも日本から世界に通用する研究ができればと思っています。

エネルギーシステムと環境問題の現状をさまざまな側面から包括的に捉えるとともに、これらを取り扱うシステム手法を示し、環境調和型社会の形成に寄与する研究を行います。特にエネルギーを有効に利用することを念頭においた俯瞰的視点による学際的な研究を行っています。研究においては明確な問題意識を持つことから始めて、問題解決のために何が必要であるかを自ら考えることを心がけてほしいと思います。

深層学習・機械学習の本質はデータを使った入出力のモデル化ですが、General Purpose Technologyと言われることもあるように、非常に多くの領域に影響を与えています。日々生まれる新しい技術を活用した応用研究、また応用研究に根ざした次世代の基礎技術の開発を行います。

「ビックデータ」の時代と言われていますが、ビックデータから社会や企業経営にとって価値ある知見を引き出すためには、先端的な情報工学・ウェブ工学の知識だけでなく、社会や市場を深く理解し、分析のための仮説を立案する能力が欠かせません。工学と市場・社会双方を理解する学生を育てたいと考えています。

データ駆動型設計
機械学習と計算力学を利用した産業製品の設計方法を研究しています。計算力学により機械製品の強度などの特性を計算します。多くのタイプや形状に対して計算を行ない、その結果を機械学習を用いて分析することで、良い設計に共通する特徴を抽出したり、最適な形状を見出すことを目指します。
データ駆動設計では特に三つのアプローチを研究しています；特性を事前に予測する性能予測、仕様を満たす形状を見出す形状創出、形状を微修正する形状修正です。それぞれ機械学習の回帰モデル、生成モデル、強化学習を用いています。

力学シミュレーション、最適設計をベースとして、その人工物と人間との相互作用を研究しています。スポーツの動作は、スポーツ用具と人間が相互に作用をしあう人工物と人間の連成系で、単に力学的なダイナミクスにとどまらず、個人差の考慮、心理的要因などが複雑に連成する問題です。個々にあった用具や動作の最適設計技術、ミスをしにくいロバストな設計技術を研究しています。 また、長期運用する人工物においては環境対応性、経年劣化に対する安全性が大きな問題となり、その社会における役割も考えたライフサイクル設計を行う必要があり、社会に適合した構造物の最適設計を行っています。

環境拡張型産業連関分析により、市民の日常の生活で不可欠な商品・サービスについて、生産から消費されるまでのライフサイクルを通して用いられる多大なエネルギーを追跡することができる。そして、全ての消費に由来する環境影響は人類が地球に踏まえた「足跡」とみなすことができる。ビッグデータ時代を背景として機械学習などのデータ分析手法を用いて、共通な消費パターンまたはライフスタイルを持つ人口の特徴を抽出する研究を展開している。特に少子高齢化の時代に、人口属性の再分類によって特定の消費行動にカスタマイズした低炭素行動を普及させる研究が出来ればと思います。

環境・エネルギー・資源問題の解決、さらにはグリーントランスフォーメーション（GX）と持続可能な開発目標（SDGs）の実現に向けて、汎用移動体や風車等の超軽量化・量産化に寄与できる炭素繊維強化プラスチック（CFRP）をはじめとする新しい構造材料の特性評価・制御と社会実装に関する研究を行っています。CFRPの複雑な内部構造は材料特性に強く影響し、伝統的な力学モデルでは特性が予測できず、CAEによる寿命評価が困難で、社会実装が大きく制限されています。現状を打破するため、材料力学の知識とマルチスケール三次元X線CTなどの最新技術を融合し、成形プロセス・内部構造・力学特性において総合的・包括的な研究を展開しています。さらに、確率の視点から、統計学や機械学習の手法を用いて材料特性のバラツキの予測・制御を実現し、迅速な産業実装を目指しています。また、理論の精緻化を注目しながら、社会実装という目的を見据えて理論の適切な近似化も把握して、アナリシスとシンセシスの二つの視点から研究を行います。研究を通して、新たな分野へ新素材を適用するための学術的基盤の構築に参与し、広く展開している国際共同研究にも積極的に参加して、当該分野に寄与できる高度なグローバル人材の育成に目指したいと思っています。

　本研究室は、アクティブラーニングや学習科学など教育学の知見と生成AIやネットワーク技術など技術の知見を融合させ、楽しく深い学いを生み出す「システム」を創造します。
　ここでいう「システム」とは、プログラミング言語を用いて開発する狭義のシステムではなく、効果的な学習に向けて、対象は誰なのか、どのような方法をとるのか、何を評価するのか、どのように改善につなげるのか、というように学習活動・教育活動全体の仕組みといった広義のシステムを意味しています。
　そのため、学習を支援するプログラミングを用いたシステム開発に加え、教育プログラムの開発、教育技法の開発など、学習を促す仕組みの構築を行っています。

物流研究は、現実に起きていることへの理解、モデリング・データハンドリング技術、そして経済等の背景知識が総合的に要求される分野です。これを地球規模で包括的に俯瞰するという試みに一緒に挑戦していければと思います。

5GからBeyond5G へのサイバーインフラの進化
今後2030年頃の実現をめざすBeyond5Gの情報基盤技術や応用技術（VR/AR/MR、遠隔監視制御・自律協調制御など）の研究開発を行う。第5世代モバイル通信（5G）の特徴である大容量・低遅延・多数接続などの通信品質のさらなる向上だけではなく、情報通信の低消費電力化や安全性・信頼性の飛躍的向上、機械学習・AIにより障害を予測・自動修復をする自律性や、宇宙・海洋など未開拓領域への拡張性を高度化する研究開発を行う。また、ローカル5Gと呼ばれる、通信事業者ではない一般事業者が電波利用免許を取得し5Gの最先端の情報通信を自ら提供する施策を利用して、社会課題解決、および、それを支える次世代サイバーインフラの研究開発を行う。