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渡邊　裕司 (ワタナベ　ユウジ)

  • 理学研究科自然情報系　教授
メールアドレス： yujinsc.nagoya-cu.ac.jp
Last Updated :2024/09/07

研究者情報

学位

  • 名古屋大学大学院工学研究科電子情報学専攻／博士（工学）

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J-Global ID

研究キーワード

  • 知能情報学   バイオメトリクス認証   無線センサネットワーク   教育工学   

研究分野

  • 情報通信 / 知能情報学
  • 情報通信 / 情報セキュリティ
  • 情報通信 / 情報ネットワーク
  • 情報通信 / 学習支援システム

経歴

  • 1999年01月 - 2005年03月  豊橋技術科学大学知識情報工学系 助手

学歴

  • 1996年04月 - 1998年12月   名古屋大学   工学研究科   電子情報学専攻
  • 1994年04月 - 1996年03月   名古屋大学大学院   工学研究科   電子機械工学専攻
  • 1990年04月 - 1994年03月   名古屋大学   工学部   電子機械工学科

所属学協会

  • 計測自動制御学会   情報処理学会   電子情報通信学会   IEEE   

研究活動情報

論文

書籍

  • 「第2編第4章第2節 スマートフォンにおけるタッチ操作の特徴による個人認証」、高精度化する個人認証技術最前線（共著）
    エヌ・ティー・エス 2014年 ISBN: 9784860434137
  • 「12.5 免疫アルゴリズム」、進化技術ハンドブック 第Ⅰ巻 基礎編（共著）
    近代科学社 2010年 ISBN: 9784764903852
  • 「第7章 サブサンプションアーキテクチャ」、知の創成－身体性認知科学への招待－（共著）
    共立出版 2001年 ISBN: 9784320120327
  • "Decentralized Behavior Arbitration Mechanism for Autonomous Mobile Robot Using Immune Network", Artificial Immune Systems and Their Applications（共著）
    Springer-Verlag 1998年 ISBN: 9783540643906

講演・口頭発表等

  • 小酒井亮太; 張文軒; 小林敏樹; 渡邊裕司
    信学技報ET2023-1 2023年05月 口頭発表（一般）
  • 人狼知能エージェント同士の対戦における自プレイヤーの役職別の役職推定  [通常講演]
    石川達也; 渡邊裕司
    情報処理学会第85回全国大会 2023年03月 口頭発表（一般）
  • 視覚障害者のための同形物体のリアルタイム認識システムの検討  [通常講演]
    張文軒; 渡邊裕司
    情報処理学会第85回全国大会 2023年03月 口頭発表（一般）
  • 小酒井亮太; 楊群; 張文軒; 小林敏樹; 渡邊裕司
    信学技報ET2022-6 2022年06月 口頭発表（一般）
  • スマートフォンの座標変換後の3軸加速度に基づく深層学習による歩行時の個人識別  [通常講演]
    楊鵬飛; 楊群; 渡邊裕司
    信学技報BioX2022-17 2022年05月 口頭発表（一般）
  • 測域センサに基づく機械学習を用いた歩行者の個人識別に関する検討  [通常講演]
    渡邉宣友; 渡邊裕司
    信学技報BioX2022-16 2022年05月 口頭発表（一般）
  • 小酒井亮太; 張文軒; 小林敏樹; 渡邊裕司
    信学技報ET2021-42 2021年12月 口頭発表（一般）
  • アンビエントセンサネットワークの構築と深層学習を用いた動作推定  [通常講演]
    楊群; 原匠一郎; 渡邊裕司
    第64回自動制御連合講演会 2021年11月 口頭発表（一般）
  • 小酒井亮太; 小林敏樹; 渡邊裕司
    信学技報ET2021-2 2021年06月 口頭発表（一般）
  • LSTMを用いたスマートフォンの3軸加速度に基づく歩行者識別と本人認証  [通常講演]
    渡邊裕司; 木村正樹
    信学技報BioX2020-0003 2020年05月 口頭発表（一般）
  • 渦電流を用いた巡回セールスマン問題におけるGreedy 法の改良
    原匠一郎; 渡邊裕司; 清水昭信
    情報処理学会第82 回全国大会 2020年03月 口頭発表（一般）
  • 本人と他人を区別する様々なバイオメトリクス認証  [通常講演]
    渡邊裕司
    電子情報通信学会東海支部第1回学生会講演会 2019年07月 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
  • Android端末におけるフリック入力の特徴を用いた個人識別アプリケーションの開発  [通常講演]
    小林敏樹; 渡邊裕司
    信学技報BioX2018-61 2019年03月 口頭発表（一般）
  • スマートフォンの3軸加速度計を用いた歩行者の識別における 学習アルゴリズムの比較検討  [通常講演]
    崔猛; 渡邊裕司
    信学技報BioX2018-48 2019年03月 口頭発表（一般）
  • スマートフォンの加速度センサーを用いた歩行時の個人識別における 複数端末の比較検討  [通常講演]
    陳奕舟; 渡邊裕司
    信学技報BioX2017-70 2018年03月
  • Android端末を用いた5つの歩行状況における歩容識別に対する 特徴選択の効果  [通常講演]
    渡邊裕司; 珊沙尓
    信学技報BioX2016-12 2016年08月
  • スマートフォンの加速度センサを用いた歩容認証とその展開  [通常講演]
    第27回自律分散システム・シンポジウム 2015年
  • モバイル端末における行動的特徴に基づく生体認証  [通常講演]
    京都大学学術情報メディアセンターセミナー「IoT時代の認証とセキュリティ」 2015年 公開講演，セミナー，チュートリアル，講習，講義等
  • Android端末におけるタッチ操作に基づく個人識別－被験者数や特徴数の影響－  [通常講演]
    信学技報BioX2015-16 2015年
  • スマートフォンの複数センサを用いた歩容識別に対する様々な状況の比較検討  [通常講演]
    第14回情報科学技術フォーラム（FIT2015） 2015年
  • Android端末を用いた歩容識別に対する歩行の状況や特徴の検討  [通常講演]
    第5回バイオメトリクスと認識・認証シンポジウム 2015年
  • スマートフォンのセンサを用いた歩容識別への免疫型モデルの適用に向けて：様々な歩行状況の検討  [通常講演]
    システム・情報部門学術講演会（SSI2015） 2015年
  • 無線センサネットワークにおける移動ロボットを用いたノード交換に関する一検討  [通常講演]
    情報処理学会第76回全国大会 2014年
  • スマートフォンにおける加速度に基づく歩容認証に向けての保持状況の検討  [通常講演]
    第13回情報科学技術フォーラム（FIT2014） 2014年
  • Biometrics and Sensor Network Security  [通常講演]
    SynCity workshop, Technical University of Dresden 2014年
  • Android端末上のタッチ操作に基づく個人認証に対する操作特徴の比較  [通常講演]
    コンピュータセキュリティシンポジウム 2014年
  • スマートフォンにおけるログイン後の個人認証の一考察：免疫型診断モデルの適用に向けて  [通常講演]
    第12回情報科学技術フォーラム（FIT2013） 2013年
  • 無線センサネットワークにおける免疫型統計的経路フィルタリングの高性能シミュレーターによる一検証  [通常講演]
    第12回情報科学技術フォーラム（FIT2013） 2013年
  • スマートフォンにおけるログイン後の行動的特徴に基づくユーザ認証  [通常講演]
    平成25年度 電気関係学会東海支部連合大会 2013年
  • Android端末におけるタッチ操作の特徴を用いた個人認証に向けたアプリケーションの開発  [通常講演]
    コンピュータセキュリティシンポジウム 2013年
  • スマートフォンの加速度センサを用いた歩行時の認証に関する一考察  [通常講演]
    コンピュータセキュリティシンポジウム 2013年
  • 無線センサネットワークにおける近隣信用度を用いた統計的経路フィルタリングに関する一考察  [通常講演]
    コンピュータセキュリティシンポジウム 2012年
  • スマートフォンにおけるタッチ操作の特徴を用いた継続的な個人識別 システムの検討  [通常講演]
    コンピュータセキュリティシンポジウム 2012年
  • 無線センサネットワークにおける統計的経路フィルタリングへの免疫的アプローチ  [通常講演]
    第23回自律分散システム・シンポジウム 2011年
  • ニューラルネットによる囲碁の盤面評価のための表現特徴の検討  [通常講演]
    電子情報通信学会2009年総合大会 2009年
  • 複雑ネットワーク上での免疫型診断モデルの性能評価  [通常講演]
    第17回インテリジェント・システム・シンポジウム 2007年
  • 免疫型診断モデルを用いた分散システムの自己修復に関する一考察  [通常講演]
    第16回自律分散システム・シンポジウム 2004年
  • 分散型侵入検知システムにおける免疫型診断モデルを用いた自己監視  [通常講演]
    第15回自律分散システム・シンポジウム 2003年
  • 免疫型診断モデルを用いたモバイルエージェントシステムの誤り検出  [通常講演]
    第14回自律分散システム・シンポジウム 2002年
  • 免疫型診断モデルを取り入れた侵入検出システムの提案  [通常講演]
    エージェント合同シンポジウム(JAWS 2002) 2002年
  • 情報収集モバイルエージェントシステムの誤り検出について  [通常講演]
    第7回創発システム・シンポジウム 2001年

受賞

  • 1994年 計測自動制御学会学術奨励賞受賞

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2024年04月 -2027年03月 
    代表者 : 渡邊 裕司
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    研究期間 : 2021年04月 -2024年03月 
    代表者 : 渡邊 裕司
     
    本研究では、代表者やNPO団体が行うプログラミング初等授業における学習者のソースコードと操作履歴から、機械学習によって、まずコードのバグを分類し、そのバグを先生や支援員がいかに指導するかを支援するシステムの開発を目指す。2021年度の計画は、(1)学習者のソースコードの記録と検定試験の解答利用、(2)学習者のコードに対する機械学習によるバグの分類、(3)学習者の操作履歴を取得するブラウザ機能拡張の開発であった。 (1)については、対象とするプログラミングはScratchとPythonであり、Scratchでは教師用アカウントを使って生徒のコードを蓄積し、PythonではGoogle Colaboratoryで入力した生徒のコードをGoogle Driveの共有フォルダに記録した。また当研究室のメンバーが（株）サーティファイの「ジュニア・プログラミング検定」を実際に受験して解答ファイル等を取得した。 (2)に関しては、2020年度に高校生23名を対象に行ったオンラインPythonプログラミング講座におけるコードとアンケート回答を分析した。コードの正誤関係の類似性分析により受講者がいくつかのクラスタに分かれ、カテゴリ分析により正答率が各アンケート回答と関係することが分かった。また、2021年度に中学生48名に対して開催された中学生プログラミング教室におけるコードとアンケート回答の分析も行った。その結果、高校生と同じく正誤関係からクラスタを確認し、アンケートに関しては高校生と同じまたは異なる傾向がみられた。これらの結果を電子情報通信学会の教育工学研究会で発表した。 (3)については、操作履歴を取得できる既存のアプリケーションがあったため、これを使うことを試みたが、セキュリティ上の理由で当大学のパソコンにインストールできなかった。今後他のアプリケーションや方法を探す必要がある。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    研究期間 : 2019年04月 -2022年03月 
    代表者 : 横山 清子; 鈴木 賢一; 内田 恵; 梅谷 智弘; 塙 大; 渡邊 裕司; 明智 龍男; 奥山 徹
     
    アンビエントセンサとして、ベッド面に敷く面圧分布センサ、病衣に装着する加速度センサ、布団に装着する温湿度センサの情報を連続的に収集し、機械学習あるいは信号処理により、仰臥位を保つ人の行動や心身状態を推定して、その結果に応じてSlackにメッセージを送信、もしくは照明の照度・色温度を制御するシステムを試作した。また、立体物の凹凸情報を測定する赤外線深度カメラの情報から、ベッド上の人の寝返り、起き上がりなどの動作を、深層学習に基づき推定する手法を開発した。 ベッド面における面圧センサと病衣に装着した加速度センサ情報の信号処理により、寝返り、起き上がり、ベッド上での軽い動き(スマートフォンの参照など）の識別が可能であることを確認できた。今後、夜間覚醒の検出やせん妄発症予測に展開するために研究分担者が収集を始めている臨床での面圧センサデータと、同時に得られる夜間覚醒、せん妄発症などの記録データを用い、機械学習により夜間覚醒やせん妄発症を検出・予測する学習機を作成して試作システムに組み込む予定である。これにより、夜間覚醒やせん妄発症あるいは予測情報の検出時に医療スタッフの携帯端末に情報を伝達するシステム実装の可能性を今年度の研究により検証できたと考えている。寝具に装着した温湿度センサを用い、実験室実験では布団のめくれ上がりやベッドからの離脱の検出が可能であることが確認できており、病棟での活用だけでなく、介護施設や保育所などでの見守り、体温異常の自動検出などへの応用の可能性も得ることができた。 デプスカメラと深層学習を用いたベッド上での人の動作推定については、深層学習のパラメータ設定と得られる結果の特徴との関連などを明らかにすることができた。しかし、寝返りの仕方などに個人差が大きいため、汎用的な利用のためには、今後さらなるデータ収集が必要と考える。
  • モバイル端末における免疫型センサ統合手法も用いた継続的なマルチモーダル認証
    基盤研究(C)
    研究期間 : 2015年 -2017年 
    代表者 : 渡邊裕司
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 2011年04月 -2015年03月 
    代表者 : 石田 好輝; 原田 耕治; 岡本 剛; 渡邊 裕司
     
    情報通信技術（ＩＣＴ）は、ユビキタスネットワークから、さらにモノのインターネット（ＩｏＴ）に時代に入った。そのようななか、成果は「免疫型複雑系」と「センサエージェント」に大別できる。 「免疫型複雑系」は認識に焦点を当てた自己認識モデルと、修復に焦点をあてた自己修復ネットワークがある。またこれらはマクロモデルであるが、ミクロモデルであるマッチングオートマトンも提案した。「センサエージェント」は免疫型複雑系を頑健でレジリエントなシステムとして実現するための設計の基盤である。さらに、修復・再構成に焦点をあてたアクチュエータエージェントへの応用も視野にいれた。
  • 日本学術振興会：基盤研究(C)
    研究期間 : 2010年 -2012年 
    代表者 : 渡邊裕司
     
    本研究では、 無線センサネットワークにおいて免疫型システムの導入により効率的な異常検出とノード修復を目指す。そこで、各センサノードに近隣ノードに対する「信用度」変数を導入し、フィルタリングと通信の成否により更新された信用度を通信確率として用いる免疫型統計的経路フィルタリングを提案した。シミュレーション及び数学的解析により、提案手法が既存手法より早い転送段階で偽造データを破棄できることを確認した。
  • 日本学術振興会：若手研究(B)
    研究期間 : 2006年 -2008年 
    代表者 : 渡邊裕司
     
    本研究では、無線センサネットワークにおいて移動型センサノード導入のメリットを探る。そのために移動ノードの割合や移動戦略を変えながら、免疫型相互診断モデルによる異常ノードの検出性能を調べた。その結果、異方向の直線移動戦略が最良の検出率を示し、移動のメリットを確認した。また、この戦略の移動割合にしきい値が存在することが分かった。さらに、複雑ネットワーク上で免疫型診断モデルを実行し、ノード数が増加しても検出率は変わらないことを確認した。
  • 日本学術振興会：基盤研究(B)
    研究期間 : 2004年 -2006年 
    代表者 : 石田好輝; 渡邊裕司
     
    本課題では、免疫系を模倣したセンサエージェントシステムの構築を目指して、次の三つのテーマに分けて研究を実施し、下記の研究成果等が得られた。 テーマ1(自己獲得):エージェント間の相互評価によってネットワーク内の正常・異常ユニットを判定するモデルに対して、正常時の関係(つまり自己情報)を自動的に抽出するための自己情報獲得の枠組みを考案した。さらに特定の領域では、自己情報のみを用いて、診断が行える事、またその自己情報はあらかじめ獲得したものを用いて行える事を確認した。しかしその自己情報は環境に依存して変わりうる。そこでエージェントの多様性が果たす役割について、エージェントシミュレーションにより考察した。また特異的認識をもったエージェント集団が集団的認識能力を持ち、これが計算能力である事を示した。 テーマ2(修復):汚染を含むネットワークにおいて相互コピーにより全ノードを修復しうるかというクリーン化問を提案し、確率セルオートマトンによりモデル化した。そのモデルは単純な確率セルオートマトンと等価になり、同オートマトン同様臨界現象が現れることを示した。さらに自己情報に基づく認識が、どのような状況でどの程度必要かを、修復と関連して格子モデルにより考察した。この自己修復ネットワークでのパラメータ調整を、「空間的囚人のジレンマ」を適用することにより、相互コピーが適応的に調整され時間的、空間的に非均質な環境にも行えるも示した。 テーマ3(応用):免疫型エージェントに基づくセンサネットワークの設計・開発・実装を支援するシステムとモバイルエージェントシミュレータを開発し、さらに同システムをネットワーク対応にした。また自己と非自己を動的に同定しながら、非自己を排除していく枠組みにより、隠れマルコフモデルなどを用いたなり済まし検出や侵入検出への応用を、プロトタイプによるシミュレーションで行った。
  • 日本学術振興会：若手研究(B)
    研究期間 : 2003年 -2005年 
    代表者 : 渡邊裕司
     
    本課題では、生物の免疫系が有する特徴を参考にして侵入検知システム(Intrusion Detection System、以下IDSと略す)の課題を解決する。今年度は、免疫細胞の体内循環に学んだエージェントの「移動」に焦点を絞って、以下の2項目を実施した。 1.昨年度、免疫系が異物を中和して正常な状態に戻すことに倣い、免疫型診断モバイルエージェントによって異常IDSのルールを相互修復する手法を提案した。今年度は、他の手法(多数決モデルを用いる方法やホスト間通信を用いる方法)との比較シミュレーションを追加して行い、提案手法の有効性をより明らかにした。また、異常数の時間変化を表わした数理モデルの修正も行った。これらの結果を整理して国際会議KES2005にて発表した。 2.これまでは有線ネットワーク上での診断であったが、近年コンピュータの通信には無線がよく使われる。そこで、エージェントが自由に移動できる無線ネットワーク上で免疫型エージェントによる異常の検出を試みた。エージェントの移動戦略として戦略A(ランダムウォーク)、戦略B(同方向の直線移動)、戦略C(異方向の直線移動)を取り上げ、静止エージェントの場合も含めて性能を比較した。その結果、戦略Cが異常検出率を最も向上させることが分かった。また、戦略Cで移動エージェントの割合を増加させると、検出率は向上するものの0.8以上でほぼ一定となった。移動の割合にしきい値が存在することが示唆された。これらの成果は国際会議KES2006にて発表予定である。 なお当初計画していた実験用ネットワーク上での免疫型診断エージェントの性能評価は、代表者の所属先の変更により実験環境の再構築が必要となったために実施できなかった。今後本格的に行う予定である。
  • 日本学術振興会：科学研究費助成事業
    研究期間 : 1998年 -1998年 
    代表者 : 渡邊 裕司

社会貢献活動

  • AIプログラミング教室
    期間 : 2023年08月23日 - 現在
    役割 : 講師
    種別 : セミナー・ワークショップ
    主催者・発行元 : 名古屋少年少女発明クラブ
  • 期間 : 2021年07月29日 - 現在
    役割 : 講師
    種別 : その他
    主催者・発行元 : 各務原市教育センター
  • 中学生プログラミング教室
    期間 : 2019年08月28日 - 2022年08月25日
    役割 : 講師
    種別 : セミナー・ワークショップ
    主催者・発行元 : 名古屋少年少女発明クラブ
  • 経営者フォーラム1月定例会
    期間 : 2022年01月20日
    役割 : 講師
    種別 : 講演会
    主催者・発行元 : 名古屋中小企業振興会
  • ビジネスセミナー「MARKファミリービジネス研究会」
    期間 : 2021年08月05日
    役割 : 講師
    種別 : 講演会
    主催者・発行元 : 株式会社MARKコンサルタンツ
  • 令和2年度ひらめき☆ときめきサイエンス
    期間 : 2020年12月19日 - 2020年12月19日
    役割 : 講師
    種別 : セミナー・ワークショップ
    主催者・発行元 : 名古屋市立大学
  • 第150回サイエンスカフェ in 名古屋の講師
    期間 : 2020年01月17日 - 2020年01月17日
    役割 : 講師
    種別 : サイエンスカフェ
    主催者・発行元 : 名古屋市立大学
  • 平成30年度前期一宮市成人教養講座の講師
    期間 : 2018年08月04日 - 2018年08月18日
    役割 : 講師
    種別 : セミナー・ワークショップ
    主催者・発行元 : 一宮市教育委員会
  • 平成30年度ひらめき☆ときめきサイエンス
    期間 : 2018年08月10日 - 2018年08月10日
    役割 : 講師
    種別 : セミナー・ワークショップ
    主催者・発行元 : 名古屋市立大学
  • 平成29年度後期中日文化センター講座の講師
    期間 : 2018年03月24日 - 2018年03月24日
    役割 : 講師
    種別 : セミナー・ワークショップ
    主催者・発行元 : 中日文化センター
  • 第129回サイエンスカフェ in 名古屋の講師
    期間 : 2018年03月16日 - 2018年03月16日
    役割 : 講師
    種別 : サイエンスカフェ
    主催者・発行元 : 名古屋市立大学
  • 第105回サイエンスカフェ in 名古屋の講師
    期間 : 2015年12月18日 - 2015年12月18日
    役割 : 講師
    種別 : サイエンスカフェ
    主催者・発行元 : 名古屋市立大学
  • 平成27年度前期中日文化センター講座の講師
    期間 : 2015年06月01日 - 2015年06月01日
    役割 : 講師
    種別 : セミナー・ワークショップ
    主催者・発行元 : 中日文化センター
  • 第26回愛知サマーセミナーの講師
    期間 : 2014年07月21日 - 2014年07月21日
    役割 : 講師
    種別 : セミナー・ワークショップ
    主催者・発行元 : 大学
    　名古屋市立大学　愛知サマーセミナーにおいて題目「本人と他人をどう区別する？～生体認証～」で講義した。
  • さかえサイエンストークの講師
    期間 : 2012年11月02日 - 2012年11月02日
    役割 : 講師
    主催者・発行元 : 大学
    　ジュンク堂書店 ロフト名古屋店　あいちサイエンス・コミュニケーション・ネットワークが実施する「さかえサイエンストーク」の講師を務めた。

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