List of PBL Projects

コンピューティング・アーキテクチャ

(A1-1) 第３世代シストリックアレイを使ったAIアクセラレーション

Computing Architecture

(A1-1) AI acceleration by 3'rd generation systolic array

課題 ID: A1-1
担当教員・研究室・グループ: コンピューティング・アーキテクチャ
課題名: 第３世代シストリックアレイを使ったAIアクセラレーション
実習の概要: 講義「高性能計算基盤」で取り上げる次世代計算基盤「第３世代シストリックアレイ」の実機を使用して，機械学習を含む高効率計算基盤の実際を体験し，理解を深める．
実習日程の概要: 7月
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: IMAX2 … 第３世代シストリックアレイ実機（256コア10240命令同時実行） SSIM … シストリックアレイによる学習・識別ソフトその他 … 文字列検索やライトフィールド画像処理等各種サンプルアプリ
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: 高性能計算基盤単位取得者のみ受け入れる
特記事項: 安全保障技術のため、他研究室の留学生は履修不可

Project ID: A1-1
Instructor, laboratory, or group: Computing Architecture
Project title: AI acceleration by 3'rd generation systolic array
Overview of the project: The students can get the practical knowledge of 3'rd generarion systolic array related to the lecture "High-performance computing platforms".
Schedule: July
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: IMAX2 … 3'rd generation systolic array (256 core 10240 parallel instructions) SSIM … AI program on systolic array misc. … String search, lightfield image processing, and so on.
Text, reference: Will be distributed when needed.
Maximum number of participants: 3
Selection criterion in case of overflow: Only for students who finished "High-performance computing platforms".
Notes: N/A for international students in other lab. due to critical tech.

コンピューティング・アーキテクチャ

(A1-2) 大規模FPGAを使った毎秒600コマ画像処理

Computing Architecture

(A1-2) Ultra speed image processing by large scale FPGAs.

課題 ID: A1-2
担当教員・研究室・グループ: コンピューティング・アーキテクチャ
課題名: 大規模FPGAを使った毎秒600コマ画像処理
実習の概要: 講義「高性能計算基盤」で取り上げる計算基盤「FPGA」を使用して，高速画像処理の実際を体験し，理解を深める．
実習日程の概要: 7月
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: GP5V330MF … PCI-e接続の大規模FPGA（Virtex5） stereo2 … ステレオカメラ+ステレオマッチングフロントエンド＋FPGA制御ソフト
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: 高性能計算基盤単位取得者のみ受け入れる
特記事項: None

Project ID: A1-2
Instructor, laboratory, or group: Computing Architecture
Project title: Ultra speed image processing by large scale FPGAs.
Overview of the project: The students can get the practical knowledge of CAMERA+FPGA system related to the lecture "High-performance computing platforms".
Schedule: July
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: GP5V330MF … PCI-e FPGA system (Virtex5) stereo2 … Stereo camera + frontend + FPGA control software
Text, reference: Will be distributed when needed.
Maximum number of participants: 3
Selection criterion in case of overflow: Only for students who finished "High-performance computing platforms".
Notes: None

コンピューティング・アーキテクチャ

(A1-3) アナログ・デジタル混載型ニューロモルフィック近似計算回路

Computing Architecture

(A1-3) Analog/Digital Mixed Implementation of Neuromorphic Approximate Computing Circuits

課題 ID: A1-3
担当教員・研究室・グループ: コンピューティング・アーキテクチャ
課題名: アナログ・デジタル混載型ニューロモルフィック近似計算回路
実習の概要: 講義「高性能計算基盤」後半で取り上げる近似計算トポロジー「DiaNet」を使用して、超省面積近似演算機構のアナログ・デジタル混載型回路実装を体験し、理解を深める。
実習日程の概要: 8月
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: HSPICE、C++、回路設計ライブラリ
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: 高性能計算基盤単位取得者のみ受け入れる
特記事項: 安全保障技術のため、他研究室の留学生は履修不可

Project ID: A1-3
Instructor, laboratory, or group: Computing Architecture
Project title: Analog/Digital Mixed Implementation of Neuromorphic Approximate Computing Circuits
Overview of the project: The students are expected to practice the knowledge and design methodology of approximate computing systems on the basis of a novel neuromorphic topology (known as “DiaNet”), which is introduced on the lecture of “high-performance computing platforms”.
Schedule: August
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: HSPICE, C++, necessary technology libraries
Text, reference: Will be distributed when needed.
Maximum number of participants: 3
Selection criterion in case of overflow: Only for students who finished "High-performance computing platforms".
Notes: N/A for international students in other lab. due to critical tech.

ディペンダブルシステム学

(A2-1) 機械学習の集積回路設計への応用

Dependable System

(A2-1) Machine learning application in LSI design

課題 ID: A2-1
担当教員・研究室・グループ: ディペンダブルシステム学
課題名: 機械学習の集積回路設計への応用
実習の概要: 集積回路の大規模化が進むにつれ集積回路の設計はその複雑さを増し、回路設計への機械学習の応用に関する研究が精力的に行われている。本実習では、基礎的な機械学習アルゴリズムについて学ぶとともに、回路設計への応用事例について学ぶ。
実習日程の概要: 7〜9月 15時間
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: 各自PCを持参、Pythonを使用
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
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
特記事項: None

Project ID: A2-1
Instructor, laboratory, or group: Dependable System
Project title: Machine learning application in LSI design
Overview of the project: LSI design becomes complex. To address the issue, machine-learning based LSI design techniques have been intensively researched. In this course, the students learn the fundamental of the machine learning and some application examples to the LSI design.
Schedule: July to September, 15 hours
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: PC, Python
Text, reference: Handouts are provided
Maximum number of participants: 5
Selection criterion in case of overflow: Interview
Notes: None

ディペンダブルシステム学

(A2-2) ダブルパルステスタ回路の設計と評価

Dependable System

(A2-2) Design and evaluation of double-pulse tester

課題 ID: A2-2
担当教員・研究室・グループ: ディペンダブルシステム学
課題名: ダブルパルステスタ回路の設計と評価
実習の概要: ダブルパルス回路は、パワーデバイスのスイッチング特性を評価するために用いられる基本的な回路構成である。本プロジェクトでは、回路シミュレーションを用いてダブルパルス回路を設計するとともに、プリント基板への実装と実測を行い、SiCパワーMOSFETのスイッチング速度、消費電力について評価する。
実習日程の概要: 7〜9月　15時間
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: PC、オシロスコープ、定電圧源
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: 面接
特記事項: None

Project ID: A2-2
Instructor, laboratory, or group: Dependable System
Project title: Design and evaluation of double-pulse tester
Overview of the project: The double pulse tester is a basic circuit configuration to evaluate the switching characteristics of power devices. In this project, we design a double pulse circuit using a commercial circuit simulator, mount it on a printed circuit board, measure it, and evaluate the switching speed and power consumption of a SiC power MOSFET.
Schedule: July to September, 15 hours
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: PC, oscilloscope, constant voltage source
Text, reference: Handouts are provided
Maximum number of participants: 3
Selection criterion in case of overflow: Interview
Notes: None

ユビキタスコンピューティングシステム

(B3-1) コロナ時代のIoTセンシングシステム

Ubiquitous Computing Systems

(B3-1) IoT Sensing System in COVID-19 Era

課題 ID: B3-1
担当教員・研究室・グループ: ユビキタスコンピューティングシステム
課題名: コロナ時代のIoTセンシングシステム
実習の概要: 新型コロナウイルス感染症の蔓延に伴い、三密回避が呼びかけられているなど、過度な接触や混雑を抑制することへの社会的要求が高まっている。しかしながら、現状では環境の状況を定量的に知ることは難しく、三密予防を徹底することが主な対策となっている。そこで本PBLでは、IoTセンシング技術やデータ分析技術を活用し、大学教室・飲食店・交通機関など、様々な場所・状況における環境状況をセンシングするシステムを構築する実習を行う。
実習日程の概要: II〜IV期
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: PC、スマートフォン・タブレット、ウェアラブルデバイス、マイコン（M5Stack, Arduino, RaspberryPi）、各種センサ（LiDAR、CO2センサ、環境センサ、音、カメラ、など）、サイネージシステム、サーバ、データ分析にはPythonを使用する他、アプリケーションを開発をするために必要な言語（python, golang, javascript など）を使用する。
教科書、参考書: 資料を配布します。
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: 面接を行う
特記事項: None

Project ID: B3-1
Instructor, laboratory, or group: Ubiquitous Computing Systems
Project title: IoT Sensing System in COVID-19 Era
Overview of the project: With the spread of COVID-19 infections, there is a growing social demand to control excessive contact and congestion, such as calls for Avoid the Three Cs. However, at present, it is difficult to quantitatively know the environmental conditions, and the main countermeasure is to thoroughly implement Three Cs prevention. Therefore, through this PBL, we will conduct a practical training to build a system to sense the environmental conditions in various places and situations (e.g., university classrooms, restaurants, and public transportation) by utilizing IoT sensing and data analysis technologies.
Schedule: Second - forth quarter
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: PC, smartphone/tablet, wearable device, microcontroller (M5Stack, Arduino, RaspberryPi), various sensors (LiDAR, CO2 sensor, environmental sensor, sound, camera, etc.), signage system, server. We will use Python for data analysis and other In addition to using Python for data analysis, and also other languages (python, golang, javascript, etc.) to develop applications.
Text, reference: Handouts are provided.
Maximum number of participants: 10
Selection criterion in case of overflow: Interview
Notes: None

ソフトウェア工学

(B4-1) 高校生向け長期実習課題の作成と実施

Software Engineering

(B4-1) Designing a long-term project for high school students

課題 ID: B4-1
担当教員・研究室・グループ: ソフトウェア工学
課題名: 高校生向け長期実習課題の作成と実施
実習の概要: 本学では、高校生が半年～1年間、週1回、1時間半程度のペースで研究室に通って実習課題に取り組む学習プログラムを提供している。この PBL では、高校生に対して提供する実習課題をグループで議論し、高校生に向かって提案し、希望者が現れた場合はその実施を行う。
実習日程の概要: 1年間。7月から8月にかけてグループで課題設計を行う。参加を希望した高校生に対して，秋から2月にかけて役割を分担しながら実習を提供する。
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: 実習課題の設計によって異なる。
教科書、参考書: 複数の研究室の実習課題の情報が資料として提供される。
受け入れ可能人数: 8
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
特記事項: None

Project ID: B4-1
Instructor, laboratory, or group: Software Engineering
Project title: Designing a long-term project for high school students
Overview of the project: NAIST provides an education program for high school students such that they visit a laboratory around 15 times within a year. In this project, participants will be asked to design a course for a small group of high school students, present it to students, and conduct the course.
Schedule: One year. July-August is the main period to design a course. The course is conducted In autumn and winter.
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: It depends on the design of the course.
Text, reference: Materials of some existing courses will be provided.
Maximum number of participants: 8
Selection criterion in case of overflow: Interview
Notes: Japanese language skills are important, because most of high school students have very limited experience in English.

ソフトウェア設計学

(B5-1) ソフトウェア開発演習

Software Design and Analysis

(B5-1) Exercise in Practical Software Development

課題 ID: B5-1
担当教員・研究室・グループ: ソフトウェア設計学
課題名: ソフトウェア開発演習
実習の概要: 本演習では、単なるプログラミングスキルの向上ではなく、一定の規模と機能を備えたアプリケーションソフトウェアを複数人のチームにより開発することで、ソフトウェア開発プロセスの上流から下流まですべてを体験するとともに、プロジェクト管理についても体験することを目的とする。
実習日程の概要: IV期
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: 個人常用端末等のノートパソコン
教科書、参考書: 教科書は指定しない。必要に応じて資料を配布する。
受け入れ可能人数: 20
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 面接により選考する。
特記事項: None

Project ID: B5-1
Instructor, laboratory, or group: Software Design and Analysis
Project title: Exercise in Practical Software Development
Overview of the project: The goal of this exercise course is not only for developing programming skills but also for getting an experience of a software development process from upper process to lower process and project management skills through a team development project targeting a certain size of application.
Schedule: 4th quarter
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: An ITC Workstation or a laptop
Text, reference: No texts but slides will be provided on demand.
Maximum number of participants: 20
Selection criterion in case of overflow: Determined through interviews
Notes: None

ソフトウェア設計学

(B5-2) Design as UX 演習

Software Design and Analysis

(B5-2) Design as UX PBL

課題 ID: B5-2
担当教員・研究室・グループ: ソフトウェア設計学
課題名: Design as UX 演習
実習の概要: システム開発の超上流工程を漫画技法とその制作プロセスを通して実践的に通して学ぶ。
実習日程の概要: 5月22日スタート。毎月土曜日、ほぼ隔週で実施。8月に2泊3日の合宿を予定。12月18日の’発表会を持って最終。
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: できればノートPCがあると良い
教科書、参考書: 特になし
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: 申し込み順
特記事項: 5/15までに事前登録を済ませていない学生で、いまからでも参加を希望する学生は、登録に先立ちすみやかに担当教員（yasushi-tanaka@is）まで直接メールで問い合わせること。

Project ID: B5-2
Instructor, laboratory, or group: Software Design and Analysis
Project title: Design as UX PBL
Overview of the project: Learn the super-upstream process of system development through the practical use of manga techniques and its production process.
Schedule: Started on May 22. Held every other Saturday of the month, with a 3-day, 2-night camp planned for August. Final presentation on December 18.
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: Preferably with a laptop.
Text, reference: none in particular.
Maximum number of participants: 5
Selection criterion in case of overflow: in order of application.
Notes: Student who has not made a registration (due May 15) must contact the instructor (yasushi-tanaka@is) as early as possible in advance of application.

ソフトウェア設計学

(A5-3) システムアシュアランス演習

Software Design and Analysis

(A5-3) System Assurance PBL

課題 ID: A5-3
担当教員・研究室・グループ: ソフトウェア設計学
課題名: システムアシュアランス演習
実習の概要: システムアシュアランスの背景と目的について理解し、システムやソフトウェアのリスクについて、証拠に基づき納得できる形で論証するシステムアシュアランス活動を体験する。また。論証に必要な記述技術、分析技法、論証を構造的に記述するための議論学の技術を修得する。企業訪問、企業とのワークショップ、インターンシップを含む可能性あり。外部研究会での成果発表を予定。
実習日程の概要: 6月～1月の間で柔軟に設定
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: astah* System Safetyなど
教科書、参考書: Engineering a Safer World: Systems Thinking Applied to Safety
受け入れ可能人数: 8
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 面接のうえ決定
特記事項: None

Project ID: A5-3
Instructor, laboratory, or group: Software Design and Analysis
Project title: System Assurance PBL
Overview of the project: Understand the background and purpose of System Assurance then experience system assurance activities demonstrating system and software risks in a convincing manner based on evidence. Also, students acquire discussion skills to describe descriptive techniques, analytical techniques and arguments necessary for argumentation structurally. Corporate visits, workshops with companies, internships may be included. Finally presentation of the results at a SIG in academic organization is planned.
Schedule: Flexibly scheduled during June through January
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Astah System Safety, etc
Text, reference: Engineering a Safer World: Systems Thinking Applied to Safety
Maximum number of participants: 8
Selection criterion in case of overflow: Determined through interviews
Notes: None

サイバーレジリエンス構成学

(A6-1) レジリエントなネットワーク機能開発

Cyber Resilience

(A6-1) Development of resilient network function

課題 ID: A6-1
担当教員・研究室・グループ: サイバーレジリエンス構成学
課題名: レジリエントなネットワーク機能開発
実習の概要: レジリエンスを備えるネットワーク機能開発を通して、関連する技術・知識の獲得を目指す。
実習日程の概要: 6月以降
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: Laptops, C/C++, python, etc.
教科書、参考書: 特になし
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: 自研究室を優先
特記事項: None

Project ID: A6-1
Instructor, laboratory, or group: Cyber Resilience
Project title: Development of resilient network function
Overview of the project: The aim of this project is to acquire skills and knowledge related to resilience of network through trying to make resilient network functions.
Schedule: After June
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: Laptops, C/C++, python, etc.
Text, reference: None
Maximum number of participants: 5
Selection criterion in case of overflow: Students in cyber resilience lab have priority
Notes: None

情報セキュリティ工学

(A7-1) 暗号アルゴリズムのハードウェア実装とセキュリティ評価

Information Security Engineering

(A7-1) Hardware Implementation of Cryptographic Algorithms and Hardware Security Evaluation

課題 ID: A7-1
担当教員・研究室・グループ: 情報セキュリティ工学
課題名: 暗号アルゴリズムのハードウェア実装とセキュリティ評価
実習の概要: 本実習では、世の中で広く使用されている暗号アルゴリズムをハードウェアに実装し、暗号ハードウェアに対して物理層における安全性評価（サイドチャネル攻撃と対策）を行う。
実習日程の概要: I-II期
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: Verilog HDL、Python、オシロスコープ
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: 8
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
特記事項: Windows PCを持参することが望ましい

Project ID: A7-1
Instructor, laboratory, or group: Information Security Engineering
Project title: Hardware Implementation of Cryptographic Algorithms and Hardware Security Evaluation
Overview of the project: In this course, we will implement cryptographic algorithms into FPGA, and evaluate performance and hardware security and learn attacks and countermeasures against a cryptographic module through hands-on experience.
Schedule: Quarter I-II
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Verilog HDL, Python, Oscilloscope
Text, reference: Will be distributed when needed.
Maximum number of participants: 8
Selection criterion in case of overflow: Interview
Notes: Own windows PC is recommended

情報セキュリティ工学

(A7-2) Basic Electromagnetics/Circuit Simulation Techniques for Hardware Security

Information Security Engineering

(A7-2) Basic Electromagnetics/Circuit Simulation Techniques for Hardware Security

課題 ID: A7-2
担当教員・研究室・グループ: 情報セキュリティ工学
課題名: Basic Electromagnetics/Circuit Simulation Techniques for Hardware Security
実習の概要: Information leakage issues arise in form of electromagnetic radiation from interconnections of the cryptographic hardware. Various knowledges related to algorithm, circuits, electromagnetics, and packaging are required to understand the information leakage causing hardware security issues. In this PBL, basic electromagnetic field radiation and circuit simulation techniques for hardware security will be delivered.
実習日程の概要: 2021 Q3
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: Advanced design systems (ADS), High frequency structure simulator (HFSS)
教科書、参考書: Fundamentals of Microelectronics (Razavi), Elements of Electromagnetics (Sadiku)
受け入れ可能人数: 8
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 情報セキュリティ工学研究室の学生優先
特記事項: None

Project ID: A7-2
Instructor, laboratory, or group: Information Security Engineering
Project title: Basic Electromagnetics/Circuit Simulation Techniques for Hardware Security
Overview of the project: Information leakage issues arise in form of electromagnetic radiation from interconnections of the cryptographic hardware. Various knowledges related to algorithm, circuits, electromagnetics, and packaging are required to understand the information leakage causing hardware security issues. In this PBL, basic electromagnetic field radiation and circuit simulation techniques for hardware security will be delivered.
Schedule: 2021 Q3
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Advanced design systems (ADS), High frequency structure simulator (HFSS)
Text, reference: Fundamentals of Microelectronics (Razavi), Elements of Electromagnetics (Sadiku)
Maximum number of participants: 8
Selection criterion in case of overflow: ISE lab student
Notes: None

情報基盤システム学

(A8-1) ネットワーク構築

Internet Architecture and Systems

(A8-1) IP network construction

課題 ID: A8-1
担当教員・研究室・グループ: 情報基盤システム学
課題名: ネットワーク構築
実習の概要: ネットワークスイッチや仮想マシン上にルータを実現し、OSPFやRIP等の動的ルーティングプロトコルを用いたネットワークを構築する。また、そのネットワーク上で動作する様々なサーバ（DHCP, DNS, Web等）を構築する。
実習日程の概要: 6月 - 8月
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: ノートPC、ネットワークスイッチ、VMware
教科書、参考書: 資料を配付
受け入れ可能人数: 6
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 自研究室を優先
特記事項: None

Project ID: A8-1
Instructor, laboratory, or group: Internet Architecture and Systems
Project title: IP network construction
Overview of the project: Constructing IP network by using dynamic routing protocol such as OSPF and RIP on routers on network switches and virtual servers. And, setup various servers (ex. DHCP servers, DNS servers, and so on) on the network.
Schedule: from June to August
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: laptop computer, network switches, VMware
Text, reference: handouts are provided
Maximum number of participants: 6
Selection criterion in case of overflow: 6
Notes: Given priority to Internet Architecture and Systems Lab.

情報基盤システム学

(A8-2) 無線LAN, BLE端末追跡システムの構築

Internet Architecture and Systems

(A8-2) Wi-Fi and BLE devices tracking system implementation

課題 ID: A8-2
担当教員・研究室・グループ: 情報基盤システム学
課題名: 無線LAN, BLE端末追跡システムの構築
実習の概要: 無線LANの制御フレームやBLE Advertising PDUの情報を解析して無線デバイスを追跡する手法を検討し実装する。
実習日程の概要: III-IV期（15時間）
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: Raspberry Pi、tshark、Python
教科書、参考書: なし
受け入れ可能人数: 4
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 自研究室を優先
特記事項: None

Project ID: A8-2
Instructor, laboratory, or group: Internet Architecture and Systems
Project title: Wi-Fi and BLE devices tracking system implementation
Overview of the project: Analyzing Wi-Fi control frames and BLE Advertising PDU, designing and implementing these devices tracking system
Schedule: 15 hours in quarters III and IV
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Raspberry Pi, Tshark, Python
Text, reference: None
Maximum number of participants: 4
Selection criterion in case of overflow: Students in Internet Architecture and Systems Lab. will be prioritized.
Notes: None

自然言語処理学

(A9-1) 自然言語処理に関する基盤技術

Computational Linguistics

(A9-1) Fundamental Techniques in Natural Language Processing

課題 ID: A9-1
担当教員・研究室・グループ: 自然言語処理学
課題名: 自然言語処理に関する基盤技術
実習の概要: 自然言語処理の基盤技術を習得するため, 次のようなタスクに取り組む: 構文解析、文書解析、情報抽出、要約、機械翻訳など
実習日程の概要: II-IV 期の間の 15 時間
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: タスクに応じて指示する
教科書、参考書: Daniel Jurafsky and James H. Martin. Speech and Language Processing https://web.stanford.edu/~jurafsky/slp3/
受け入れ可能人数: 12
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 面談の上、希望テーマと希望の強さにより決定する。
特記事項: None

Project ID: A9-1
Instructor, laboratory, or group: Computational Linguistics
Project title: Fundamental Techniques in Natural Language Processing
Overview of the project: Participants learn basic techniques in natural language processing by running popular tasks such as syntactic parsing, document analysis, information extraction, summarization and machine translation.
Schedule: 15 hours during Quarters II, III, and IV
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Task dependent. Instructed during the project work.
Text, reference: Daniel Jurafsky and James H. Martin. Speech and Language Processing https://web.stanford.edu/~jurafsky/slp3/
Maximum number of participants: 12
Selection criterion in case of overflow: By interview. It is determined by your enthusiasm on the assigned topic.
Notes: None

自然言語処理学

(A9-2) 自然言語処理に関する応用技術

Computational Linguistics

(A9-2) Applications of Natural Language Processing

課題 ID: A9-2
担当教員・研究室・グループ: 自然言語処理学
課題名: 自然言語処理に関する応用技術
実習の概要: 自然言語処理の応用技術を習得するために、次のようなタスクに取り組む: 文書処理、知識獲得、知識グラフ構築など (ただし、これらに限らない)
実習日程の概要: II-IV 期の間の 15 時間
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: タスクに応じて指示する
教科書、参考書: Daniel Jurafsky and James H. Martin. Speech and Language Processing https://web.stanford.edu/~jurafsky/slp3/
受け入れ可能人数: 12
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 面談の上、希望テーマと希望の強さにより決定する。
特記事項: None

Project ID: A9-2
Instructor, laboratory, or group: Computational Linguistics
Project title: Applications of Natural Language Processing
Overview of the project: Participants tackle various application tasks in natural language processing, including (but not limited to): document processing, knowledge extraction, and knowledge graph construction.
Schedule: 15 hours during Quarters II, III, and IV
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Task dependent. Instructed during the project work.
Text, reference: Daniel Jurafsky and James H. Martin. Speech and Language Processing https://web.stanford.edu/~jurafsky/slp3/
Maximum number of participants: 12
Selection criterion in case of overflow: By interview. It is determined by your enthusiasm on the assigned topic.
Notes: None

知能コミュニケーション

(A10-1) コミュニケーション支援技術

Augmented Human Communication

(A10-1) Information technology for supporting human communication

課題 ID: A10-1
担当教員・研究室・グループ: 知能コミュニケーション
課題名: コミュニケーション支援技術
実習の概要: 音声・言語・生体信号等多様な情報を活用するコミュニケーション支援技術の習得
実習日程の概要: 第II期〜第IV期
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: 研究室で手配（タスクにより異なる）
教科書、参考書: 特になし
受け入れ可能人数: 9
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 自研究室を優先
特記事項: 特になし

Project ID: A10-1
Instructor, laboratory, or group: Augmented Human Communication
Project title: Information technology for supporting human communication
Overview of the project: Learning information technology for supporting human communication using various information from speech, language, biological signals, etc.
Schedule: 2nd-4th semesters
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: To be prepared in AHC lab. (different according to tasks)
Text, reference: Nothing in particular
Maximum number of participants: 9
Selection criterion in case of overflow: Students in AHC lab. will be given preference.
Notes: Nothing in particular

知能コミュニケーション

(A10-2) コミュニケーション支援システム

Augmented Human Communication

(A10-2) System development for supporting human communication

課題 ID: A10-2
担当教員・研究室・グループ: 知能コミュニケーション
課題名: コミュニケーション支援システム
実習の概要: 音声・言語・生体信号等多様な情報を活用するコミュニケーション支援システムの開発・評価
実習日程の概要: 第III期〜第IV期
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: 研究室で手配（タスクにより異なる）
教科書、参考書: 特になし
受け入れ可能人数: 9
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 自研究室を優先
特記事項: 特になし

Project ID: A10-2
Instructor, laboratory, or group: Augmented Human Communication
Project title: System development for supporting human communication
Overview of the project: Developing a system supporting human communication using various information from speech, language, biological signals, etc.
Schedule: 3rd-4th semesters
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: To be prepared in AHC lab. (different according to tasks)
Text, reference: Nothing in particular
Maximum number of participants: 9
Selection criterion in case of overflow: Students in AHC lab. will be given preference.
Notes: Nothing in particular

ソーシャル・コンピューティング

(A11-1) ソーシャル・コンピューティング入門

Social Computing

(A11-1) Social computing - Basic

課題 ID: A11-1
担当教員・研究室・グループ: ソーシャル・コンピューティング
課題名: ソーシャル・コンピューティング入門
実習の概要: ソーシャル・コンピューティングに関する研究テーマのデザイン，必要なデータの取得，処理や分析を中心とした一連の基礎技術を習得する．
実習日程の概要: II期（15時間）
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: ノートPC, Python など
教科書、参考書: 適宜資料を指示します
受け入れ可能人数: 8
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 自研究室を優先
特記事項: Pythonでのプログラミング能力が必要です

Project ID: A11-1
Instructor, laboratory, or group: Social Computing
Project title: Social computing - Basic
Overview of the project: The objective of this project is to acquire basic knowledge and skills for social computing tasks such as research design, data crawling, data processing, data analysis, etc.
Schedule: 15 hours during Quarter II
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Laptop, Python, etc.
Text, reference: Will be provided as necessary.
Maximum number of participants: 8
Selection criterion in case of overflow: Students in Social Computing Lab. are prioritized.
Notes: Python programming skills are required.

ソーシャル・コンピューティング

(A11-2) ソーシャル・コンピューティング応用

Social Computing

(A11-2) Social computing - Advanced

課題 ID: A11-2
担当教員・研究室・グループ: ソーシャル・コンピューティング
課題名: ソーシャル・コンピューティング応用
実習の概要: 最新のトップカンファレンスや論文誌で発表されたソーシャル・コンピューティングに関する研究の調査を行い，関連技術に関する理解を深める．また，ソーシャルメディアデータを用いたタスクを設計し，システムの実装・評価を行う．
実習日程の概要: III-Ⅳ期（15時間）
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: ノートPC, Python など
教科書、参考書: 適宜資料を指示します
受け入れ可能人数: 8
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 自研究室を優先
特記事項: Pythonでのプログラミング能力が必要です

Project ID: A11-2
Instructor, laboratory, or group: Social Computing
Project title: Social computing - Advanced
Overview of the project: The objective of this project is to acquire advanced knowledge and skills for social computing tasks by surveying papers presented in recent top conferences and those published in journals. The participants will design a task and implement and evaluate systems for the task.
Schedule: 15 hours during Quarters III and Ⅳ
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Laptop, Python, etc.
Text, reference: Will be provided as necessary.
Maximum number of participants: 8
Selection criterion in case of overflow: Students in Social Computing Lab. are prioritized.
Notes: Python programming skills are required.

ネットワークシステム学

(B12-1) 無線通信システムの計算機シミュレーション

Network Systems

(B12-1) Computer Simulation for Digital Wireless Communication

課題 ID: B12-1
担当教員・研究室・グループ: ネットワークシステム学
課題名: 無線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、ディジタル無線通信技術の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。ディジタル変復調方式、フェージング伝搬路、OFDM方式、空間フィルタリング等の計算機シミュレーション構成法を習得する。
実習日程の概要: I-IV期の30時間
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: matlab, python
教科書、参考書: Simulation and Software Radio for Mobile Communications
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: 面談
特記事項: None

Project ID: B12-1
Instructor, laboratory, or group: Network Systems
Project title: Computer Simulation for Digital Wireless Communication
Overview of the project: This course gives a computer simulation method for a broadband wireless communication based on MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) - OFDM ( Orthogonal Frequency Division Multiplexing ) techniques. The aim of this course is to learn how to construct on wireless communication system on computer such as digital modulation/ demodulation, fading channel, OFDM, spatial filtering techniques.
Schedule: 30 hours during term I to IV
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: matlab, python
Text, reference: Computer Simulation for Digital Wireless Communication
Maximum number of participants: 5
Selection criterion in case of overflow: interview
Notes: None

インタラクティブメディア設計学, 光メディアインタフェース, サイバネティクス・リアリティ工学

(A13-1) CARE-IMD-OMI 連携PBL-I：最先端技術調査

Interactive Media Design, Optical Media Interface, Cybernetics and Reality Engineering

(A13-1) CARE-IMD-OMI Collaborative PBL-I : Reading papers appeared in top conferences

課題 ID: A13-1
担当教員・研究室・グループ: インタラクティブメディア設計学, 光メディアインタフェース, サイバネティクス・リアリティ工学
課題名: CARE-IMD-OMI 連携PBL-I：最先端技術調査
実習の概要: サイバネティクス・リアリティ工学，インタラクティブメディア設計，光メディアインタフェースに関する最新のトップカンファレンスで発表された技術の調査を行い，関連技術の理解を深める．
実習日程の概要: II~III期に不定期で実施，計30時間程度
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: 特になし
教科書、参考書: 特になし
受け入れ可能人数: 40
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 原則受け入れるが，CARE, IMD, OMI 所属学生以外の場合には事前に面談を実施する．
特記事項: CARE-IMD-OMI 連携PBL-II を履修するためには，本PBLの履修が必須．

Project ID: A13-1
Instructor, laboratory, or group: Interactive Media Design, Optical Media Interface, Cybernetics and Reality Engineering
Project title: CARE-IMD-OMI Collaborative PBL-I : Reading papers appeared in top conferences
Overview of the project: This project begins with paper survey of CARE-IMD-OMI related papers and group discussions to obtain detailed understanding.
Schedule: Second and third semesters (Irregular, about 30 hours in total)
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Not specified.
Text, reference: Any
Maximum number of participants: 40
Selection criterion in case of overflow: We will have an interview for students who are not a member of CARE, IMD, and OMI labs.
Notes: Taking this PBL is mandatory if you want to take CARE-IMD-OMI Collaborative PBL-II.

インタラクティブメディア設計学, 光メディアインタフェース, サイバネティクス・リアリティ工学

(A13-2) CARE-IMD-OMI 連携PBL-II：最先端技術検証

Interactive Media Design, Optical Media Interface, Cybernetics and Reality Engineering

(A13-2) CARE-IMD-OMI Collaborative PBL-II : Reproducing experiments appeared in top conferences

課題 ID: A13-2
担当教員・研究室・グループ: インタラクティブメディア設計学, 光メディアインタフェース, サイバネティクス・リアリティ工学
課題名: CARE-IMD-OMI 連携PBL-II：最先端技術検証
実習の概要: サイバネティクス・リアリティ工学，インタラクティブメディア設計，光メディアインタフェースに関する最新のトップカンファレンスで発表された技術の追実験を行い，関連技術の理解を深める．
実習日程の概要: IV期に不定期で実施，計30時間程度
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: 選択したテーマによる
教科書、参考書: 選択したテーマによる
受け入れ可能人数: 40
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 原則受け入れるが，CARE, IMD, OMI 所属学生以外の場合には事前に面談を実施する．
特記事項: 選択したテーマに応じたプログラミング能力が必要　CARE-IMD-OMI 連携PBL-I を合格済であることを履修の要件とする．

Project ID: A13-2
Instructor, laboratory, or group: Interactive Media Design, Optical Media Interface, Cybernetics and Reality Engineering
Project title: CARE-IMD-OMI Collaborative PBL-II : Reproducing experiments appeared in top conferences
Overview of the project: This project continues from CARE-IMD-OMI Collaborative PBL-1. In this term, students are required to reproduce experiments appeared in top conferences.
Schedule: Forth semester (Irregular, about 30 hours in total)
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Depends on the topic
Text, reference: Depends on the topic
Maximum number of participants: 40
Selection criterion in case of overflow: We will have an interview for students who are not a member of CARE, IMD, and OMI labs.
Notes: Programming skills are necessary depending on the topic. It is necessary to finish CARE-IMD-OMI Collaborative PBL-I in advance.

ヒューマンロボティクス

(A16-1) ロボットシステムの構築

Human Robotics

(A16-1) Construction of Robotic Systems

課題 ID: A16-1
担当教員・研究室・グループ: ヒューマンロボティクス
課題名: ロボットシステムの構築
実習の概要: ロボットシステムを構築するために必要となる技能（運動学、外界センシング）を身に着け、それを生かしてロボットシステムを構築する。
実習日程の概要: II期（不定期、計20時間程度）
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: RGBカメラ、RGB-Dカメラ、LRF、ヒューマンロボティクス研究室が所有するロボット
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: 8
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
特記事項: プログラミング能力が必要

Project ID: A16-1
Instructor, laboratory, or group: Human Robotics
Project title: Construction of Robotic Systems
Overview of the project: The purpose is to learn the skills necessary to construct robotic systems, such as kinematics and sensing and actually construct a robot system by using the skills.
Schedule: 2nd semester (irregular, about 20 hours)
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: RGB camera, RGB-D camera, LRF, robots in robotics laboratory.
Text, reference: Handout is provided if necessary.
Maximum number of participants: 8
Selection criterion in case of overflow: Interview
Notes: Programming skills are required

ヒューマンロボティクス

(A16-2) ロボットシステムの構築を助けるツール

Human Robotics

(A16-2) Tools to support development of robotic systems

課題 ID: A16-2
担当教員・研究室・グループ: ヒューマンロボティクス
課題名: ロボットシステムの構築を助けるツール
実習の概要: ロボティクスの研究開発を効率的に行うために重要なソフトウェアツール・ライブラリ・ミドルウェアを調査し、実際に使用方法を習得する。
実習日程の概要: II期（不定期、計20時間程度）
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: C, C++, Python
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: 8
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
特記事項: プログラミング能力が必要

Project ID: A16-2
Instructor, laboratory, or group: Human Robotics
Project title: Tools to support development of robotic systems
Overview of the project: The applicants first investigate the software tools, libraries, and middlewares that support the development of robotic systems. Next, they learn how to use them.
Schedule: 2th semester (irregular, about 20 hours)
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: C, C++, Python
Text, reference: Handout is provided if necessary.
Maximum number of participants: 8
Selection criterion in case of overflow: Interview
Notes: Programming skills are required

ヒューマンロボティクス

(A16-3) 家政系とロボット系の学生による家事ロボットに関する議論

Human Robotics

(A16-3) Discussion on household robots with students on home-economics and robotics

課題 ID: A16-3
担当教員・研究室・グループ: ヒューマンロボティクス
課題名: 家政系とロボット系の学生による家事ロボットに関する議論
実習の概要: 家政系の学生を迎えて「ロボットの役割」「日常生活のロボット解」「近未来の生活」といったテーマに関する意見交換を通じて、家事ロボットについて考える。
実習日程の概要: III期（いつかの土日に１回開催）
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: 特になし
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: 12
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
特記事項: 日本語が話せることが望ましい

Project ID: A16-3
Instructor, laboratory, or group: Human Robotics
Project title: Discussion on household robots with students on home-economics and robotics
Overview of the project: We invite the students on home economics and discuss with them the theme on household robots, such as the role of household robots, robotic solution for everyday life, and future life with household robots.
Schedule: 3rd semester(One weekend during 3rd semester)
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Not specified
Text, reference: Handout is provided if necessary.
Maximum number of participants: 12
Selection criterion in case of overflow: Interview
Notes: It is preferable to speak Japanese

知能システム制御

(A17-1) ミドルウェアを用いたシステム開発

Intelligent System Control

(A17-1) System Development using Middleware

課題 ID: A17-1
担当教員・研究室・グループ: 知能システム制御
課題名: ミドルウェアを用いたシステム開発
実習の概要: システムを制御するために必要なミドルウェアについて実習形式で習得する．受講者の興味に応じて，例えばロボットアームや倒立振子型ロボットなどの実機あるいはシミュレーションモデルを対象として，センサ値の受信から制御入力の送信を行えるシステムを構築する．
実習日程の概要: 2-4期の間の15時間
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: Python, ROS, Matlab
教科書、参考書: 特になし
受け入れ可能人数: 6
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 知能システム制御研究室，ロボットラーニング研究室を優先
特記事項: None

Project ID: A17-1
Instructor, laboratory, or group: Intelligent System Control
Project title: System Development using Middleware
Overview of the project: In this project, students will learn how to use middlewares necessary to control systems through practical training. Specifically, depending on the interests of the students, they will build respective control systems that can receive sensor values and send control inputs for real machines or simulation models, such as robot arms and/or inverted pendulum robots.
Schedule: Quarters II, III, IV
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Python, ROS, Matlab
Text, reference: None
Maximum number of participants: 6
Selection criterion in case of overflow: Students in Intelligent System Control Lab. and Robot Learning Lab. are prioritized
Notes: None

知能システム制御

(A17-2) MATLABを用いた制御システムの開発

Intelligent System Control

(A17-2) Development of Control Systems with MATLAB

課題 ID: A17-2
担当教員・研究室・グループ: 知能システム制御
課題名: MATLABを用いた制御システムの開発
実習の概要: MATLABを用いて制御システムを開発する．システム制御理論（現代制御理論）について学び，MATLAB及びSimulinkによるシミュレーション実装の方策を習得する．その後，倒立振子などの実機に対してMATLAB及びSimulinkによる制御システムの開発を行う．
実習日程の概要: 3-4期の間の15時間
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: MATLAB, Simulink, 倒立振子の実機など
教科書、参考書: （参考書）倒立振子で学ぶ制御工学，森北出版株式会社
受け入れ可能人数: 6
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 知能システム制御研究室，ロボットラーニング研究室を優先
特記事項: 本研究室が実施する「ミドルウェアを用いたシステム開発（知能システム制御研究室）」も履修した上で本実習を受講すること．

Project ID: A17-2
Instructor, laboratory, or group: Intelligent System Control
Project title: Development of Control Systems with MATLAB
Overview of the project: In this project, students will learn a control system with MATLAB. The students will learn about system control theory and how to implement simulations by using MATLAB and Simulink. After that, the students will develop a control system with MATLAB and Simulink for real machines such as inverted pendulum.
Schedule: 15 hours within Quarters III, IV.
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: MATLAB, Simulink, and some real robotics such as an inverted pendulum.
Text, reference: Available in Japanese for a reference.
Maximum number of participants: 6
Selection criterion in case of overflow: Students in Intelligent System Control Lab. and Robot Learning Lab. are prioritized.
Notes: Please make sure that you take a course of “System Development using Middleware” which is also held by Intelligent System Control Lab.

大規模システム管理

(A18-1) Pythonによる大規模システムデータ処理・分析・可視化

Large-Scale Systems Management

(A18-1) Python learning: processing, analyzing, and visualizing large-scale system data

課題 ID: A18-1
担当教員・研究室・グループ: 大規模システム管理
課題名: Pythonによる大規模システムデータ処理・分析・可視化
実習の概要: 道路網データやブロックチェーンなど様々な大規模システムデータに対し，データ取得，データの処理・分析，グラフ化を中心とした方法論・スキルを習得する．
実習日程の概要: III-IV期
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: Mac端末，ソフトウェア(macOS Catalina, Python 3.8.8+, Python packages: numpy, pandas, matplotlib, jupyter, jupytext)
教科書、参考書: 資料を配布
受け入れ可能人数: 4
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 自研究室を優先
特記事項: Pythonのプログラミング能力が必須となります．動作環境はmacOS Catalina, Python 3.8.8+を想定しています．（Python関連の設定は初回講義に行います．）想定環境以外についてはサポートの対象外となります．また，COVID-19の状況によっては，Webexを用いた遠隔開催の可能性があります．

Project ID: A18-1
Instructor, laboratory, or group: Large-Scale Systems Management
Project title: Python learning: processing, analyzing, and visualizing large-scale system data
Overview of the project: As for the various types of large-scale system data, e.g., road network data and blockchain data, students will learn how to retrieve the data, process and analyze the retrieved data, and make graphs from the analytical results.
Schedule: 3rd and 4th quarters
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: Mac device, Software (macOS Catalina, Python 3.8.8+), Python packages: numpy, pandas, matplotlib, jupyter, jupytext)
Text, reference: Materials will be distributed if required
Maximum number of participants: 4
Selection criterion in case of overflow: Students in Large-Scale Systems Management Lab. are prioritized
Notes: Python programming skills are mandatory. The recommended operating environment is a Mac device with macOS Catalina and Python 3.8.8+. (The initial settings of Python and the related software will be done at the first lecture.) Other operating environments are not supported. The lecture may be given remotely through a Webex meeting by considering the COVID-19 situations.

大規模システム管理

(A18-2) サービスチェイニング問題に対する整数線形計画問題の定式化

Large-Scale Systems Management

(A18-2) Formulating Integer Linear Programs for Service Function Chaining Problem

課題 ID: A18-2
担当教員・研究室・グループ: 大規模システム管理
課題名: サービスチェイニング問題に対する整数線形計画問題の定式化
実習の概要: NFVネットワークの資源割当問題の一つであるサービスチェイニング問題を整数線形計画問題として定式化する．数値実験より，NFVや整数線形計画問題の基本知識の理解を深める．
実習日程の概要: III-IV期
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: Mac, Python3, CPLEX
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
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 自研究室を優先
特記事項: Pythonのプログラミング能力が必須となります．また，COVID-19の状況によっては，Webexを用いた遠隔開催の可能性があります．

Project ID: A18-2
Instructor, laboratory, or group: Large-Scale Systems Management
Project title: Formulating Integer Linear Programs for Service Function Chaining Problem
Overview of the project: The applicants formulate the service function chaining problem, which is one of the resource allocation in NFV networks, as integer linear programs (ILPs). Through numerical experiments, they will learn some basic knowledge of NFV as well as those of ILPs.
Schedule: 3rd and 4th quarters
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: Mac, Python3, CPLEX
Text, reference: Handouts are provided if necessary.
Maximum number of participants: 5
Selection criterion in case of overflow: Students in Large-Scale Systems Management Lab. are prioritized
Notes: Python programming skills are mandatory. The lecture may be given remotely through a Webex meeting by considering the COVID-19 situations.

数理情報学

(A19-1) 機械学習による解析実践-1

Mathematical Informatics

(A19-1) Introduction to machine learning and its application

課題 ID: A19-1
担当教員・研究室・グループ: 数理情報学
課題名: 機械学習による解析実践-1
実習の概要: 本プロジェクトでは機械学習の基礎について学んだ後，適切な応用力が身に付くようデータ解析を実践する．また，解析内容の報告のための科学的報告書執筆指導も行う．
実習日程の概要: I期
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: Python, Matlab等（経験がなくても可）
教科書、参考書: Bishop, C.: Pattern Recognition and Machine Learning, Cambridge Univ. Press, 2006. Raschka, S.: Python Machine Learning: Unlock Deeper Insights into Machine Learning with This Vital Guide to Cutting-edge Predictive Analytics, Packt Publishing, 2015. Murphy, K.P.: Machine Learning: A Probabilistic Perspective, MIT Press, 2018. Goodfellow, I., Bengio, Y, and Courville, A.: Deep learning, MIT Press, 2016. Hoffman, A.H.: Scientific Writing and Communication, 3rd ed., Oxford Univ. Press, 2017
受け入れ可能人数: 17
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: 機械学習が研究上必要な者を優先
特記事項: Zoomおよびそのホワイトボード機能を用いたオンライン発表

Project ID: A19-1
Instructor, laboratory, or group: Mathematical Informatics
Project title: Introduction to machine learning and its application
Overview of the project: The purpose of this project is to learn the fundamentals of machine learning techniques. The participants will work on data analysis to get the skill to use them appropriately. In addition, we will give some lectures on how to write a scientific report.
Schedule: 1st quarter
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: Python, Matlab
Text, reference: Bishop, C.: Pattern Recognition and Machine Learning, Cambridge Univ. Press, 2006. Raschka, S.: Python Machine Learning: Unlock Deeper Insights into Machine Learning with This Vital Guide to Cutting-edge Predictive Analytics, Packt Publishing, 2015. Murphy, K.P.: Machine Learning: A Probabilistic Perspective, MIT Press, 2018. Goodfellow, I., Bengio, Y, and Courville, A.: Deep learning, MIT Press, 2016. Hoffman, A.H.: Scientific Writing and Communication, 3rd ed., Oxford Univ. Press, 2017.
Maximum number of participants: 17
Selection criterion in case of overflow: Students who need machine learning skill will be given a priority.
Notes: Online presentation using Zoom and its whiteboard function.

数理情報学

(A19-2) 機械学習による解析実践-2

Mathematical Informatics

(A19-2) Advanced topics in machine learning and its application

課題 ID: A19-2
担当教員・研究室・グループ: 数理情報学
課題名: 機械学習による解析実践-2
実習の概要: 本プロジェクトでは近年の動向も含めて機械学習技術について学び，それらを用いたデータ解析処理を行う．
実習日程の概要: II期
秋入学学生の受入れの可否: No
使用する主な装置、ソフトウェアなど: Python, Matlab等（経験がなくても可）
教科書、参考書: Bishop, C.: Pattern Recognition and Machine Learning, Cambridge Univ. Press, 2006. Raschka, S.: Python Machine Learning: Unlock Deeper Insights into Machine Learning with This Vital Guide to Cutting-edge Predictive Analytics, Packt Publishing, 2015. Murphy, K.P.: Machine Learning: A Probabilistic Perspective, MIT Press, 2018. Goodfellow, I., Bengio, Y, and Courville, A.: Deep learning, MIT Press, 2016.
受け入れ可能人数: 17
希望者が受け入れ可能人数を越えた場合の選択基準: I期のPBL「機械学習による解析実践-1」を受講した者を優先
特記事項: Zoomおよびそのホワイトボード機能を用いたオンライン発表

Project ID: A19-2
Instructor, laboratory, or group: Mathematical Informatics
Project title: Advanced topics in machine learning and its application
Overview of the project: The purpose of this project is to learn the advanced topics of machine learning. The participants will work on data analysis to get the skill to use them appropriately.
Schedule: 2nd quarter
Acceptable for student from October: No
Equipment or software to be used: Python, Matlab
Text, reference: Bishop, C.: Pattern Recognition and Machine Learning, Cambridge Univ. Press, 2006. Raschka, S.: Python Machine Learning: Unlock Deeper Insights into Machine Learning with This Vital Guide to Cutting-edge Predictive Analytics, Packt Publishing, 2015. Murphy, K.P.: Machine Learning: A Probabilistic Perspective, MIT Press, 2018. Goodfellow, I., Bengio, Y, and Courville, A.: Deep learning, MIT Press, 2016.
Maximum number of participants: 17
Selection criterion in case of overflow: Students who received a course "Introduction to machine learning and its application" will be given a priority.
Notes: Online presentation using Zoom and its whiteboard function.

生体医用画像

(A20-1) 生体医用画像解析技術に関する研究開発

Imaging-based Computational Biomedicine

(A20-1) Development of tools for biomedical image processing

課題 ID: A20-1
担当教員・研究室・グループ: 生体医用画像
課題名: 生体医用画像解析技術に関する研究開発
実習の概要: 生体医用画像解析の基盤技術の構築に向けて以下のようなタスクに取り組む：統計学習、時系列医用画像解析、マルチスケール画像解析、大規模医用画像データベース構築、骨格筋構造・動態解析
実習日程の概要: 2期～4期
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: PC、コンピュータグラフィックスや医用画像を扱うライブラリ
教科書、参考書: 資料を配布する
受け入れ可能人数: 5
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
特記事項: C/C++言語, Python, Matlabでのプログラミング経験が望ましい

Project ID: A20-1
Instructor, laboratory, or group: Imaging-based Computational Biomedicine
Project title: Development of tools for biomedical image processing
Overview of the project: This project develops tools for biomedical image processing that covers various topics including: deep learning, time-series medical image processing, multi-scale image analysis, large-scale medical image database, musculoskeletal anatomical and functional analysis
Schedule: 2nd to 4th terms
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: PC, software libraries for computer graphics and medical images
Text, reference: Handouts are provided
Maximum number of participants: 5
Selection criterion in case of overflow: Interview
Notes: C/C++, Python, Matlab programming skill is preferable

生体医用画像

(A20-2) 深層学習を用いた生体医用画像解析に関する研究開発

Imaging-based Computational Biomedicine

(A20-2) Deep-learning based biomedical image analysis

課題 ID: A20-2
担当教員・研究室・グループ: 生体医用画像
課題名: 深層学習を用いた生体医用画像解析に関する研究開発
実習の概要: 研究室で保有するアノテーション付き生体医用画像データベースと深層学習を用いて画像セグメンテーション、レジストレーション、画像再構成といった生体医用画像処理の基盤技術を習得・開発する。
実習日程の概要: 2期～4期
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: PC、コンピュータグラフィックスや医用画像を扱うライブラリ
教科書、参考書: 資料を配布する
受け入れ可能人数: 5
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
特記事項: C/C++言語, Python, Matlabでのプログラミング経験が望ましい

Project ID: A20-2
Instructor, laboratory, or group: Imaging-based Computational Biomedicine
Project title: Deep-learning based biomedical image analysis
Overview of the project: The participants learn deep learning and develop basic tools in biomedical image analysis such as image segmentation, registration and reconstruction. The project uses annotated image database provided by the lab and deep learning as a core tool for understanding the data.
Schedule: 2nd to 4th terms
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: PC, software libraries for computer graphics and medical images
Text, reference: Handouts are provided
Maximum number of participants: 5
Selection criterion in case of overflow: Interview
Notes: C/C++, Python, Matlab programming skill is preferable

ロボットラーニング

(A22-1) 機械学習によるロボット制御

Robot Learning

(A22-1) Machine Learning for Robot Control

課題 ID: A22-1
担当教員・研究室・グループ: ロボットラーニング
課題名: 機械学習によるロボット制御
実習の概要: 機械学習（強化学習や模倣学習）のアルゴリズムを習得する．物理シミュレータや実ロボットに対してアルゴリズムを適用し，歩行・けん玉・投球といったダイナミックな運動スキルを学習させる．
実習日程の概要: 2-4期の間の15時間
秋入学学生の受入れの可否: Yes
使用する主な装置、ソフトウェアなど: Python, ROS, V-rep
教科書、参考書: 特になし
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: 面談の上，希望テーマと希望の強さにより決定する
特記事項: 知能システム制御研究室が提供する「ミドルウェアを用いたシステム開発」を事前に受講しておくことが望ましい

Project ID: A22-1
Instructor, laboratory, or group: Robot Learning
Project title: Machine Learning for Robot Control
Overview of the project: In this project, students will learn machine learning (reinforcement learning, imitation learning) algorithms and apply them to real/simulated robots so that the robots can acquire such dynamic motor skills as walking, kendama, throwing and so on.
Schedule: Quarters II, III, IV
Acceptable for student from October: Yes
Equipment or software to be used: Python, ROS, V-rep
Text, reference: Non
Maximum number of participants: 10
Selection criterion in case of overflow: By interview
Notes: It is desirable to take the course "System Development using Middleware" provided from Intelligent System Lab in advance.