Internal Project Practice

(A01) コンピューティング・アーキテクチャ研究室，半導体理工学研究センター

(A01) Computing Architecture Lab. and STARC

担当者（研究室名またはグループ名）：
中島康彦教授（コンピューティング・アーキテクチャ）小池豊上級研究員（半導体理工学研究センター）
テーマ：
eXCiteを用いた画像処理ハードウェアアルゴリズム実習（高位合成）
実習の概要：
企業が実施しているチーム運営やデザインレビューを模した実践的設計教育で，高位合成ソフトを用いて、画像処理アルゴリズムを実装・高速化します．企業の設計現場の模擬体験。チーム力によって目標を達成．アルゴリズムのハードウェア実装を体験．
実施日程の概要：
7/1, 7/2, 7/3, 7/6 11:00-18:00の4日間
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
eXCite等ソフトおよび実験ハードウェア一式
教科書、参考書：
実習の進め方：実習の課題、設計フローの説明
ツールの使い方：実習で使用するツールの操作方法説明。実習後に回収します。
実習Tips：SoC設計で必要となる技術のコツの解説書
受け入れ可能人数：
12名（4名*3チーム）
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
コンピュータ科学領域に所属する学生を優先
その他の特記事項：
C言語でのプログラミング能力が必要です http://arch.naist.jp/htdocs-arch8/poster1.pptx

Instructor (Name of Lab. or group):
Computing Architecture Lab. and STARC
Project name:
High-level Synthesis for Image Processing
Overview of the project:
Development of Image Processing Hardware algorithm and Embedded software using real system.
Schedule:
7/1, 7/2, 7/3, 7/6 11:00-18:00
Equipment or software to be used:
Many tools will be distributed.
Text, reference:
Handbook writtten in Japanese will be distributed.
Maximum number of acceptable students:
12 (4x3)
Criterion of choice in case of overflow:
Students of Computer Science Division
Other notice:
C programming skill is required http://arch.naist.jp/htdocs-arch8/poster1.pptx

(A02) コンピューティング・アーキテクチャ研究室，半導体理工学研究センター

(A02) Computing Architecture Lab. and STARC

担当者（研究室名またはグループ名）：
中島康彦教授（コンピューティング・アーキテクチャ）小池豊上級研究員（半導体理工学研究センター）
テーマ：
制御アルゴリズムから組込みソフトウェア実装までの体験（ロボット制御）
実習の概要：
企業が実施しているチーム運営やデザインレビューを模した実践的設計教育で、ロボットを無線制御する組込みソフトウェアの設計を行い、実際のロボットの走行距離を制御します。企業の設計現場の模擬体験。チーム力によってロボットの制御目標を達成。組込みソフトウェア設計とハードウェア実装を共に体験。
実施日程の概要：
7/7-7/10 11:00-18:00の4日間
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
組込みソフトウェア検証：インターデザインテクノロジー社製検証ツール
組込みソフトウェア設計：ルネサス・エレクトロニクス社製H8コンパイラ
通信ハードウェア設計：ALTERA社製論理合成・配置配線ツール、T-Enginボード（リモコン機能の実装）、 ZMP社製ロボット（リモコンからの情報に基づく走行制御）
教科書、参考書：
実習の進め方：実習の課題、制御アーキテクチャ仕様、設計フローの説明
ツールの使い方：実習で使用するツールの操作方法説明。実習後に回収します。
実習Tips：SoC設計で必要となる技術のコツの解説書
受け入れ可能人数：
12名（4名*3チーム）
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
コンピュータ科学領域に所属する学生を優先
その他の特記事項：
C言語でのプログラミング能力が必要です http://arch.naist.jp/htdocs-arch8/poster2.pptx

Instructor (Name of Lab. or group):
Computing Architecture Lab. and STARC
Project name:
Control algorithm and Embedded software
Overview of the project:
Development of Control algorithm and Embedded software using real robots.
Schedule:
7/7-7/10 11:00-18:00
Equipment or software to be used:
Many tools will be distributed.
Text, reference:
Handbook writtten in Japanese will be distributed.
Maximum number of acceptable students:
12 (4x3)
Criterion of choice in case of overflow:
Students of Computer Science Division
Other notice:
C programming skill is required http://arch.naist.jp/htdocs-arch8/poster2.pptx

(A03) ディペンダブルシステム学研究室

(A03) Dependable System Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
米田友和助教、大和勇太助教（ディペンダブルシステム学研究室）
テーマ：
論理回路に対するスキャンベースBIST(Built-In Self-Test)の実装と評価
実習の概要：
VLSIに対するテスト容易化設計手法であるスキャン設計およびBISTを実装し、故障検出率および消費電力の評価を行う。実習では、テストの位置付けや役割を理解するとともに、HDLおよびCAD（Computer-Aided-Design、計算機援用設計）ツールを用いたVLSIの設計手法を学習する。
実施日程の概要：
第II期、第III期
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
ワークステーション：SunBlade X6270、CADツール：DesignCompiler(Synopsys)、VCS(Synopsys)、TetraMax(Synopsys)、Cコンパイラ、など
教科書、参考書：
Miron Abramovici, Melvin A. Breuer, Arthur D. Friedman: Digital Systems Testing and Testable Design, Wiley-IEEE Press; Revised Version, 1990.
受け入れ可能人数：
3
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
自研究室優先
その他の特記事項：
C/C++言語でのプログラミング能力およびVLSIのテスト・テスト容易化設計に関する知識が必要。

Instructor (Name of Lab. or group):
Tomokazu Yoneda, Yuta Yamato (Dependable System Lab.)
Project name:
Implementation and evaluation of scan-based built-in self-test(BIST) for VLSI
Overview of the project:
Scan design and BIST are widely used DFT (Design-For-Testability) techniques for VLSIs in industry. You will implement and evaluate these techniques and study the role of testing and a VLSI design folow using CAD (Computer-Aided-Design) tools.
Schedule:
Quarter II, Quarter III
Equipment or software to be used:
Workstations: SunBlade X6270 CAD tools: DesignCompiler(Synopsys), VCS(Synopsys), TetraMax(Synopsys), C compiler etc
Text, reference:
Miron Abramovici, Melvin A. Breuer, Arthur D. Friedman: Digital Systems Testing and Testable Design, Wiley-IEEE Press; Revised Version, 1990.
Maximum number of acceptable students:
3
Criterion of choice in case of overflow:
Priority is given to the students in Depedable System Lab.
Other notice:
Students are desired to have C/C++ programming skills and the knowledge on VLSI test and DFT.

(A04) ディペンダブルシステム学研究室

(A04) Dependable System Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
井上美智子教授（ディペンダブルシステム学）
テーマ：
STMを用いたコンカレントプログラムの設計と実装
実習の概要：
STM(Software transactional Memory)、およびそれを利用するコンカレントプログラムの理論を学習し、実際に設計と実装を行う。
実施日程の概要：
II期、III期
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
Linux, CまたはC++
教科書、参考書：
資料を配布
受け入れ可能人数：
3
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
C/C++のプログラミングスキル
その他の特記事項：

Instructor (Name of Lab. or group):
Michiko Inoue
Project name:
Design and Implementation of Concurrent Program using STM
Overview of the project:
You will study theory of STM (Software Transactional Memory) and its application, and then design and implement them.
Schedule:
Terms II and III
Equipment or software to be used:
Linux, C/C++
Text, reference:
Handout is provided
Maximum number of acceptable students:
3
Criterion of choice in case of overflow:
Skill of C/C++ programing
Other notice:

(A05) ユビキタスコンピューティングシステム研究室

(A05) Ubiquitous Computing Systems Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
ユビキタスコンピューティングシステム研究室
テーマ：
スマートホームにおけるウェアラブルセンサを用いたログラベリングシステムの構築
実習の概要：
スマートホームに設置されたセンサから出力されるログは、複数人の居住者がいた場合に切り分けができないため、ウェアラブルセンサを用いて居住者事にラベル付けするシステムを構築する。
実施日程の概要：
II-III期の60時間
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
Beacon発信機・受信機、環境センサ発信機・受信機（こちらで用意します）、PCは各自準備してください。
教科書、参考書：
配布します．
受け入れ可能人数：
5
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
熱意とスキル
その他の特記事項：
留学生も歓迎

Instructor (Name of Lab. or group):
Ubiquitous Computing Systems Lab.
Project name:
Developing a log labeling system by wearable sensor in a smart home
Overview of the project:
In order to recognize whose activity generates which data, we develop a log labeling system based on a wearable sensor.
Schedule:
60 hours in terms II and III
Equipment or software to be used:
Beacon transmitter/receiver, Sensor transmitter/receiver (given by the lecturers) and PC for programming (prepared by students)
Text, reference:
all the materials are provided.
Maximum number of acceptable students:
5
Criterion of choice in case of overflow:
enthusiasm and skill
Other notice:

(A06) ユビキタスコンピューティングシステム研究室

(A06) Ubiquitous Computing Systems Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
ユビキタスコンピューティングシステム研究室
テーマ：
スマートホームにおけるリモコン操作取得システムの構築
実習の概要：
家庭における行動取得の一環として、赤外線送受信装置IRKitを用いて日常生活における家電操作を取得するシステムを構築する。
実施日程の概要：
II-III期の60時間
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
赤外線送受信装置IRKit（用意します）、プログラム作成用ノートPC（各自用意）
教科書、参考書：
配布します．
受け入れ可能人数：
5
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
熱意
その他の特記事項：

Instructor (Name of Lab. or group):
Ubiquitous Computing Systems Lab.
Project name:
Construction of a System for capturing IR-based remote control operations for Smart Home
Overview of the project:
As part of living activity recognition, we construct a system for capturing appliance control operations by inhabitants with IR-based remote control. IRKit is used as the sensor and the gateway to the server.
Schedule:
60 hours in terms I and II
Equipment or software to be used:
IRKit (given by the lecturers) and notebook PC for programming (prepared by students)
Text, reference:
Material is provided.
Maximum number of acceptable students:
5
Criterion of choice in case of overflow:
enthusiasm
Other notice:

(A07) モバイルコンピューティング研究室

(A07) Mobile Computing Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
Juntao Gao 助教（モバイルコンピューティング）
テーマ：
モバイルアドホックネットワークにおけるシミュレータの開発
実習の概要：
このプロジェクトの目標は、モバイルアドホックネットワークにおけるシミュレーション手法を学ぶことです。モバイルアドホックネットワーク行動（例えば、ノードの移動、パケット生成又は配信プロセス）をシミュレートするために、モバイルアドホックネットワークのシミュレータを開発する。
実施日程の概要：
III期 (不定期)
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
Code::Blocks software
教科書、参考書：
資料を配布する
受け入れ可能人数：
5
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
C / C++プログラミングの経験
その他の特記事項：

Instructor (Name of Lab. or group):
Juntao Gao (Mobile Computing Lab.)
Project name:
Simulator Developing for Mobile Ad Hoc Networks
Overview of the project:
The goal of this project is to learn simulation methods for mobile ad hoc networks. Specifically, the participants will develop a simulator for mobile ad hoc networks to simulate network behaviors, such as node mobility, packet generating, distributing and delivering processes.
Schedule:
Quarter III(irregular)
Equipment or software to be used:
Code::Blocks software
Text, reference:
Will be distributed if necessary
Maximum number of acceptable students:
5
Criterion of choice in case of overflow:
Experience in C/C++ programming
Other notice:

(A08) インターネット工学研究室

(A08) Internet Engineering Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
樫原茂助教 (インターネット工学)
テーマ：
Delay/Disruption Tolerant Network（DTN）アプリケーションの開発
実習の概要：
次世代ネットワーク技術の一つとして注目されているDTNを実際に構築し、DTNが利用できるアプリケーションの考案・開発を行う。
実施日程の概要：
5月中旬～11月中旬
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
IBR-DTN, Scenargie Comm Node, Linux
教科書、参考書：
適宜指示します。
受け入れ可能人数：
5人程度
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
熱意とコミュニケーション力
その他の特記事項：

Instructor (Name of Lab. or group):
Shigeru Kashihara (Internet Engineering Lab.)
Project name:
Development of Delay/Disruption Tolerant Network (DTN) application
Overview of the project:
The project goal is a design and an implementation of a DTN application. The DTN technology is getting more attention as one of the new Internet technologies. The project team will implement an application for DTN, and evaluate it.
Schedule:
From the middle of May to the middle of November
Equipment or software to be used:
IBR-DTN, Scenargie Comm Node, Linux
Text, reference:
Will be distributed if necessary
Maximum number of acceptable students:
5
Criterion of choice in case of overflow:
Ardor and communication ability
Other notice:

(A09) インターネット工学研究室

(A09) Internet Engineering Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
樫原茂助教 (インターネット工学)
テーマ：
小型無人機（ドローン）の運用のためのレポート作成システムの構築
実習の概要：
小型無人機（ドローン）の登場により、様々な可能性が広がる一方で、危険性も危惧されている。現状では、運用方法が定まっていないため、事故が発生しても事故原因を調査することが困難である。そこで、本プロジェクトでは、ドローンの運用をサポートするためのレポート作成システムを構築する。
実施日程の概要：
5月中旬～11月中旬
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
Linux, Droneなど
教科書、参考書：
適宜指示します。
受け入れ可能人数：
5人程度
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
熱意とコミュニケーション力
その他の特記事項：

Instructor (Name of Lab. or group):
Shigeru Kashihara (Internet Engineering Lab.)
Project name:
Design and Development of Report Management System for Safe Operation of Drone
Overview of the project:
The project goal is a design and an implementation of a report management system for drone operation. A drone is expected to be useful in various fields. However, according to some news, a drone is causing some incidents like a crash. At present, as there is no definite operation for a drone, even if an incident occurs, it is difficult to investigate the cause of the incident. Then, to support the drone operation, the project team will design and implement a report management system for drone operation.
Schedule:
From the middle of May to the middle of November
Equipment or software to be used:
Linux, Drone, Smartphone
Text, reference:
Some documents are provided in the project.
Maximum number of acceptable students:
5
Criterion of choice in case of overflow:
Ardor and communication ability
Other notice:

(A10) 自然言語処理学

(A10) Computational Linguistics Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
自然言語処理学研究室
テーマ：
自然言語処理に関する研究開発
実習の概要：
自然言語処理システムの構築に向けて、以下のような各種タスクに取り組む:　構文解析、意味談話解析、機械翻訳、教育支援、機械学習。
実施日程の概要：
2-4期
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
タスクによって指示する。
教科書、参考書：
Daniel Jurafsky and James H. Martin. Speech and Language Processing, Second Edition. Pearson Prentice Hall, 2008.
受け入れ可能人数：
10
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
自講座優先
その他の特記事項：

Instructor (Name of Lab. or group):
Computational Linguistics Lab.
Project name:
Natural Language Processing R&D
Overview of the project:
Various tasks in natural language processing are available, including: syntactic parsing, s emantics/discourse analysis, machine translation, computer-aided language learning, and machine learning.
Schedule:
Quarter II, III, IV
Equipment or software to be used:
Depends on specific task
Text, reference:
Daniel Jurafsky and James H. Martin. Speech and Language Processing, Second Edition. Pearson Prentice Hall, 2008.
Maximum number of acceptable students:
10
Criterion of choice in case of overflow:
Preference will be given to lab internal student
Other notice:

(A11) 知能コミュニケーション研究室

(A11) Augmented Human Communication Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
知能コミュニケーション研究室
テーマ：
コミュニケーション支援技術の開発
実習の概要：
人対人，人対機械のコミュニケーションを支援する技術の構築に向けて、以下のような各種タスクに取り組む。
* 音声翻訳システムの構築
機械翻訳技術および音声認識・合成技術といった音声翻訳システムの要素技術に関する理解を深めるとともに、パラ言語／非言語情報を考慮した同時通訳システムの構築に取り組む。
* 対話システムの構築
言語理解技術、対話制御技術、言語生成技術といった対話システムの要素技術に関する理解を深めるとともに、ユーザの嗜好を推定しながら適切な対話を行うシステムの構築に取り組む。
* 音声生成機能増強システムの構築
音声合成・変換技術に関する理解を深めるとともに、発声障害者補助、サイレント音声通話、ボイスアバター、歌声エフェクターなどといった応用システムの構築及び評価実験を行う。
* 音声-テキスト変換システムの構築
音声認識技術に関する理解を深めるとともに、表情豊かな音声を高精度に認識し、パラ言語／非言語情報の抽出および書き出しも可能とする音声-テキスト変換システムの構築に取り組む。
* コミュニケーション分析システムの構築
脳波、音声、その他様々な信号を用いて、コミュニケーション時における意思疎通度を測定するシステムの構築に取り組む。
実施日程の概要：
夏休み（8、9月）あるいはIII、IV期
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
こちらで準備します。
教科書、参考書：
特になし。
受け入れ可能人数：
10名程度
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
自研究室優先
その他の特記事項：

Instructor (Name of Lab. or group):
Augmented Human Communication Lab
Project name:
Development of Techniques for Supporting Human-to-Human/Human-to-Computer Communication
Overview of the project:
The following topics are covered:
* Development of Speech-to-Speech Translation System:
The goal is to study machine translation as a core technology and the other technologies, such as speech recognition/synthesis, and to develop a simultaneous speech-to-speech translation system that also converts para-/non-linguistic information.
* Development of Dialog System:
The goal is to study core technologies, such as semantic decoding, dialog management, and natural language generation, and develop a dialog system capable of generating proper response by estimating the user's preference.
* Development of Augmented Speech Production Techniques:
The goal is to study speech synthesis or voice conversion techniques and to develop various applications for breaking down communication barriers using the state-of-the-art speech signal processing methods, such as statistical voice conversion for speaking-aid, silent speech interfaces, voice avatar, and singing voice controller.
* Development of Speech-to-Text Techniques:
The goal is to study speech recognition techniques and to develop a speech-to-text system to extract para-/non-linguistic information as well as linguistic information from expressive speech.
* Development of Communication Analysis Techniques:
The goal is to develop a technique for evaluating communication skills using various signals, such as EEG, speech, and so on.
Schedule:
During summer vacation (Aug. and Sept.) and 3rd-4th semesters
Equipment or software to be used:
To be prepared in AHC lab
Text, reference:
Nothing in particular
Maximum number of acceptable students:
Around 10 students
Criterion of choice in case of overflow:
Students in AHC lab will be given preference.
Other notice:

(A12) ネットワークシステム学研究室

(A12) Network Systems Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
ネットワークシステム学研究室
テーマ：
ブロードバンドワイヤレスMIMO-OFDM通信システムの計算機シミュレーション
実習の概要：
本実習では、ブロードバンドワイヤレスシステムの基盤技術の一つであるMIMO (Multiple-Input Multiple-Output)-OFDM(Orthogonal Frequency Division Multiplexing)通信方式の計算機シミュレータの実装を行う。フェージング伝搬路、空間フィルタリング、空間多重方式、ディジタル多値変復調方式を実装し、無線信号処理技術とそのシミュレーション技術を習得する。
実施日程の概要：
I期-III期の間で60時間程度(不定期)
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
MATLAB, C
教科書、参考書：
資料を配布する
受け入れ可能人数：
5名程度
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
面接を行い決める
その他の特記事項：
MATLABあるいはCでのプログラミング能力が必要です。

Instructor (Name of Lab. or group):
Network Systems Lab.
Project name:
Computer Simulation on Broadband Wireless Communication Systems with MIMO-OFDM Techniques
Overview of the project:
This course gives a computer simulation method for evaluating a broadband wireless system based on MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) techniques. The aim of this course is to learn how to simulate a multiple antennas wireless system through the development of simulation models including multipath fading channels, spatial filtering techniques for realizing spatial multiplexing, and multi-level modulation/demodulation.
Schedule:
60 hours during terms I and III (irregular)
Equipment or software to be used:
MATLAB, C
Text, reference:
Handouts are provided
Maximum number of acceptable students:
About 5
Criterion of choice in case of overflow:
Interview
Other notice:
MATLAB or C programming skill is required.

(A13) 数理情報学研究室

(A13) Mathematical Informatics Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
為井智也助教、久保孝富助教（数理情報学研究室）
テーマ：
生体計測と機械学習
実習の概要：
本実習では下に挙げるような計測機器を用いた生体信号計測の技術を学ぶとともに，計測データから計測対象者の動作内容の推定やデコーディングを行うことで，機械学習・信号処理の手法についても理解を深める．使用する計測機器や対象とするタスク等については応相談．
- 脳波計
- 表面筋電計
- 眼球運動計測装置
- モーションキャプチャ
- 深度センサ（Kinect，Structure Sensor等）
実施日程の概要：
Ⅱ期～Ⅲ期
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
- ソフトウェア：matlab等（matlabの使用経験がなくても可）
- ハードウェア：上記の通り
教科書、参考書：
必要に応じて資料を配布
受け入れ可能人数：
5名程度
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
機械学習，あるいは信号処理の経験・知識がある者を優先
その他の特記事項：

Instructor (Name of Lab. or group):
Tomoya Tamei, Takatomi Kubo (Mathematical Informatics Lab.)
Project name:
Biosignal Measurements and Machine Learning
Overview of the project:
The purpose of this project practice is to learn techniques of biosignal measurements using devices listed below. Aiming also at understanding of machine learning and signal processing, the participants will work on developing a method for behavior inference from measured biosignals.
- Electroencephalograph (EEG)
- Electromyograph (EMG)
- Eye Tracker
- Motion Capture
- Depth Sensor (Kinect, Structure Sensor, etc.)
Schedule:
2nd and 3rd quarters
Equipment or software to be used:
- Software: Matlab etc.
- Hardware: as noted above
Text, reference:
Will be distributed when needed.
Maximum number of acceptable students:
Around 5 students
Criterion of choice in case of overflow:
Students who have experience in machine learning and biological signal processing will be given a priority.
Other notice:

(A14) 生体医用画像研究室

(A14) Imaging-based Computational Biomedicine Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
生体医用画像研究室
テーマ：
大規模な医用画像および手術関連メタ情報の転送インターフェースの構築
実習の概要：
共同研究先病院の整形外科において日々取得されている患者の治療に関する匿名化されたデータ（医用画像・診断記録データ・手術計画データ・術中計測データ・患者に関するメタデータなど）を、開発中の機械学習アルゴリズムに効率的に入力できるようにするための転送インターフェースを開発する。
実施日程の概要：
2期～3期
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
PC、DICOMフォーマットを扱うライブラリ
教科書、参考書：
資料を配布する
受け入れ可能人数：
3
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
面接を実施
その他の特記事項：
C/C++言語でのプログラミング能力が必要

Instructor (Name of Lab. or group):
Imaging-based Computational Biomedicine Lab.
Project name:
Development of an interface to transfer large scale medical images and surgery-related meta data
Overview of the project:
This project develops an interface to transfer large scale de-identified treatment information (including medical images, treatment records, surgical plans, intraoperative measurements, patient meta data) that was acquired in the orthopaedic surgery department of our collaborator hospital.
Schedule:
2nd and 3rd terms
Equipment or software to be used:
PC, libraries handling DICOM format
Text, reference:
Handouts are provided
Maximum number of acceptable students:
3
Criterion of choice in case of overflow:
Interview
Other notice:
This project requires C/C++ programming skills.

(A15) 生体医用画像研究室

(A15) Imaging-based Computational Biomedicine Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
生体医用画像研究室
テーマ：
3D Slicerを用いた手術ナビゲーションプラットフォームの構築と評価実験
実習の概要：
CT画像をもとに仮想空間上に構築した骨格モデルと、光学式三次元位置センサを使って計測した実空間座標系とを位置あわせするインターフェースを実装する。オープンソースプラットフォーム3D Slicerと既存のライブラリを用いて、整形外科での手術ナビゲーションを想定したシステムを構築し、模型骨を用いた実験を行う。
実施日程の概要：
2期～3期
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
光学式三次元位置センサ、3D Slicer
教科書、参考書：
オンラインドキュメント（http://www.slicer.org/）
受け入れ可能人数：
3
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
面接を実施
その他の特記事項：
C/C++言語でのプログラミング能力が必要

Instructor (Name of Lab. or group):
Imaging-based Computational Biomedicine Lab.
Project name:
Development and evaluation of the surgical navigation platform using 3D Slicer
Overview of the project:
This project develops an interface to perform registration between the coordinate system derived from the CT image and from an optical tracker. Students will use an open source platform called 3D Slicer and existing libraries to implement a surgical navigation system and perform evaluation experiments using a bone phantom simulating an orthopaedic surgery.
Schedule:
2nd and 3rd terms
Equipment or software to be used:
Optical tracker, 3D Slicer
Text, reference:
Online document (http://www.slicer.org)
Maximum number of acceptable students:
3
Criterion of choice in case of overflow:
Interview
Other notice:
This project requires C/C++ programming skills.

(A16) 生体医用画像研究室

(A16) Imaging-based Computational Biomedicine Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
生体医用画像研究室
テーマ：
三次元内視鏡手術における手術手技の定量評価インターフェースの構築
実習の概要：
近年、二眼式立体視が可能な三次元内視鏡システムの実用化が進められている。我々は内視鏡カメラのキャリブレーションと手術用鉗子の自動追跡アルゴリズムを組み合わせて、数時間に及ぶ手術中に術者が行う全ての手技を三次元的に記録し、定量的な評価を可能とするシステムの開発を進めている。本プロジェクトでは、臨床医と協力し、開発中のシステムを実際の臨床画像を使って評価し、システムの改良を行う事ができるようにするためのインターフェースを開発する。
実施日程の概要：
4期
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
PC、ビデオ画像処理ライブラリ
教科書、参考書：
資料を配布する
受け入れ可能人数：
3
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
面接を実施
その他の特記事項：
C/C++言語でのプログラミング能力およびコンピュータビジョンの基礎知識が必要

Instructor (Name of Lab. or group):
Imaging-based Computational Biomedicine Lab.
Project name:
Development of an interface for quantitative evaluation of endoscopic surgery using 3D endoscope
Overview of the project:
3D endoscope with the capability of stereoscopic view has been increasingly prevalent in endoscopic surgery. Our lab is developing a system that allows 3D recording and quantitative analysis of the movement of the forceps during the entire surgery (typically for a few hours) by combining camera calibration and automatic tool tracking in the endoscopic image sequence. This project, working with surgeons, will develop an interface to evaluate the system using the actual surgical video, which also helps improve the system.
Schedule:
4th term
Equipment or software to be used:
PC, libraries handling DICOM format
Text, reference:
Handouts are provided
Maximum number of acceptable students:
3
Criterion of choice in case of overflow:
Interview
Other notice:
This project requires C/C++ programming and basic computer vision skills.

(A17) 計算システムズ生物学研究室

(A17) Computational Systems Biology Lab.

担当者（研究室名またはグループ名）：
計算システムズ生物学研究室
テーマ：
肺がん遺伝子発現情報のクラスタリングにもとづいた病理組織画像の特徴抽出
実習の概要：
肺がんの細胞からとられた遺伝子発現情報に基づいて遺伝型をクラスタリングし、それぞれのクラスターごとに対応する病理組織検査の顕微鏡写真の組織的な特徴を抽出することで、発現パターンの変化からもたらされる生化学的な違いに基づくがん組織の形態をとらえることを目ざす。遺伝子データの統計処理、クラスタリング、あるいは、画像処理と特徴抽出について適宜分担し、実際の医療データをもとに実習する。
実施日程の概要：
II期から夏休み（7~9月）
使用する主な装置、ソフトウェアなど：
C++,R言語
教科書、参考書：
必要に応じて資料を配布
受け入れ可能人数：
3
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準：
プログラミング経験とスキルを面接により評価
その他の特記事項：
留学生可

Instructor (Name of Lab. or group):
Computational Systems Biology Lab.
Project name:
Histopathological image analysis of lung cancer based on clustering of gene expression profiles
Overview of the project:
First, cluster gene expression profiles of lung cancer samples, then extract features of histopathological images for each cluster in order to identify structural differences of cancer cells depends on biochemical changes based on genetic differences. Learn about statistical analysis and clustering of gene expression data and image processing and feature extraction of medical application (partially, not all).
Schedule:
From 2nd semester to summer vacation (July ~ Sep.)
Equipment or software to be used:
C++, R
Text, reference:
Handouts are provided
Maximum number of acceptable students:
3
Criterion of choice in case of overflow:
Programing experiments and skills (by interview)
Other notice:
Foreign students are welcome.

教務WGプロジェクト実習担当
(projectpractice15 at is.naist.jp)