LSIは、素子の微細化によって劇的な高性能化・高機能化が実現されていますが、微細化による素子特性のばらつきが問題になっています。微細化によってばらつき自体が大きくなるとともに、1チップへの搭載規模も増大するため、大規模なLSIを安定に動作させることが困難になっており、歩留まりの低下を招いています。そこで、当研究室では、LSI毎の仕上がり状況を検知して個別にばらつきに応じた最適化を行うことで動作歩留まりを向上させる研究を行っています。具体的には、メモリ回路や論理回路に対してばらつきによる動作限界を高精度に求めるとともに、LSIのチップ上で素子特性を検知してそれに応じた最適電圧を与える技術を開発しています。これにより、低コストで容易にLSIの歩留まりを向上させることができます。

キーワード：LSI、メモリ回路、論理回路、ばらつき、動作限界、歩留まり向上、最適電圧

近年、交通・物流、監視・管制・指揮等の分野では、ネットワーク化（IoT：Internet of Things、等）が進み、より複雑で大規模なシステムとなりつつあると同時に、AI（人工知能）技術の適用により、システムの自動化および高性能化も推進されています。このようなシステムでは、状況を正確に『認識』し、将来の状況を高速に『予測』して、「実行」に移すことが求められ、特に各種センサ等による「（状況）認識」に関しては、多くのAI適用事例があります。しかし、ミッションクリティカルな運用において、「実行」に至る意思決定へのAI適用は多くの課題があります。本研究室では、この課題を解決する手法として、マルチエージェントを主対象としたモデリング＆シミュレーション等のAI技術の活用により有効は意思決定支援情報を提供するための研究を行っています。

キーワード：マルチエージェントシミュレーション、モデリング＆シミュレーション、人工知能、並列計算、最適化手法

組み込み市場では，運用コストやセキュリティー，リアルタイム性などの問題から，エッジ（端末側）で単独処理できる「エッジAI」が期待されています．各種の端末自体にAIを搭載すれば，その場で複雑な処理を行えるようになります．その実現方法であるFPGAによるエッジAIは根強いニーズがありながら，高価格FPGAデバイスが必要，FPGA専用のネットワークで学習しないとうまく実装できない，量子化による精度劣化という問題点がありました．
画像認識技術は，顔認証，監視などのセキュリティー分野，医療現場での画像診断や工場における不良品は判定や故障予兆など，様々な場面で用いられ始めています．我々は，これらの画像認識に注目し，エッジデバイス(MPSoC)への実装にチャレンジしています．

キーワード：エッジAI、画像系AI、FPGA、高位合成、ソフト・ハード協調設計、人工知能

明暗が激しい，照明色が頻繁に変わるなど，撮影環境として過酷なシーンから有用な情報を取り出し，監視や車載カメラ，医用画像，天文画像，X線非破壊検査，ひび検知，色恒常性再現など様々な分野に対して応用する技術に関して研究しています．

キーワード：画像処理、コンピュータグラフィックス、画像情報可視化、照明色推定、色恒常性再現

半導体デバイスシミュレーションに関する研究を行っています。特にシリコン集積回路に用いられる極微細トランジスタを対象としたモンテカルロ法による電子伝導解析、熱伝導解析などを専門としています。

キーワード：デバイスシミュレーション、半導体デバイス、環境発電、IoT、TCAD

一般相対性理論、特殊相対性理論を中心とした宇宙物理学をフォローしています。ブラックホール、初期宇宙論、高次元時空モデル、修正重力理論などを数値シミュレーション研究を行っている他、拘束条件の存在する時間発展数値計算手法についての方法論、重力波データ解析方法論も研究の1つの柱としています。日本の重力波干渉計プロジェクトKAGRAの研究者代表（Science Congress委員長）（2017-2021，2期4年任期満了）。国際重力波組織（GWIC）委員（2018-2021）。
一般向け活動として組織「てんもんぶ」を立ち上げ、関西圏の星空観望会や科学工作教室、移動プラネタリウム解説なども行っています。

2023年度の外部研究資金（科研費 ）
基盤研究(B) 「重力波データ抽出方法の開発:新たな解析手法および分散型コンピューティングの導入」 (研究代表）
基盤研究(C)「修正重力理論における非線形ダイナミクスと超弦理論の検証」（研究分担）

キーワード：ブラックホール、ワームホール、タイムマシン、アインシュタイン、相対性理論、重力波、天文文化、科学史

【過去のコメント実績】

以下は，着任以降のアウトリーチ活動です．（研究活動業績は除く）

【著書】
『一歩進んだ物理の理解』全３巻（朝倉書店、2023） 共著
『宇宙検閲官仮説』（講談社ブルーバックス、2023） 単著
『Handbook of Gravitational Wave Astronomy』 (Springer, 2022) 共著
『すべての人の天文学』（日本評論社、2022） 共著
『現代物理学が描く宇宙論』（共立出版、2018） 単著
『日常の「なぜ」に答える物理学』（森北出版、2015）単著
『ブラックホール・膨張宇宙・重力波』（光文社、2015）（韓国語版 Kachi Publishing、2018?）単著
『図解雑学　タイムマシンと時空の科学』（ナツメ社、2011）単著
『徹底攻略　微分積分　改訂版』（共立出版、2013） 『徹底攻略　微分積分』（共立出版、2009）単著
『徹底攻略　常微分方程式』（共立出版、2010）単著
『徹底攻略　確率統計』（共立出版、2012）単著

【翻訳書】
『ロヴェッリ一般相対性理論入門』（森北出版、2023） ロベッリ著
『演習 相対性理論・重力理論』（森北出版、2019） ライトマンほか著、鳥居隆氏と共訳
『宇宙のつくり方』（丸善出版、2016） ギリランド著、鳥居隆氏と共訳

【編集】
『天文文化学序説　分野横断的にみる歴史と科学』（思文閣、2021） 共編・共著
『相対論と宇宙の事典』(朝倉書店，2020) 「第2章 一般相対性理論」編集担当　３項執筆

【解説記事執筆（一般向け）】
2022年4月 『窮理』21号（窮理舎）「滑稽窮理 臍の西国 -- 明治初頭の啓蒙書ブームと増山守正」
2021年9月 『天文月報』（日本天文学会）「天文文化学」創設の試み （真貝，松浦，米田，横山　共著）
2020年11月 『天文教育』（天文教育普及研究会）「今年のノーベル物理学賞　脚注の多い解説」執筆
2020年10月 ウェブメディア 論座（朝日新聞）「ブラックホールでまとめた今年のノーベル物理学賞」執筆
https://webronza.asahi.com/science/articles/2020101000005.html
2020年3月 新学術領域研究「重力波物理学・天文学：創世記」ニュースレター3号：「KAGRA観測開始へ」執筆
https://gw-genesis.scphys.kyoto-u.ac.jp/ilias/goto_root_lm_2261.html
2019年8月号 『現代思想』「ブラックホール理論とその周辺」
2018年12月 『数理科学』「ブラックホールと重力波」
2017年12月号 『科学』(岩波書店)12月号　『光格子時計による重力波検出』（共著；玉川徹，真貝寿明，野田篤司，香取秀俊，牧野淳一郎，戎崎俊一）
2017年1月号 『学術の動向』(日本学術会議編集協力,日本学術協力財団発行)1月号　『大学初年次における科学力と高大接続 科学リテラシーテストの結果報告』
2016年7月 『窮理』4号：「予想通りで驚いた　重力波初観測の報道に接して」
2016年3月 『クーリエジャポン』電子版 「人類が初めて観測した「重力波」を、アインシュタインは100年前に予言していた」
2015年7月 『数理科学』「テンソル計算ソフトウェア　リーマンテンソルが一瞬で計算できる」
2013年5月 『日本物理学会誌』 新著紹介「科学をどう教えるか: アメリカにおける新しい物理教育の実践（E.F.レディッシュ著，日本物理教育学会監修, 翻訳) 」
2009年11月 『日本物理学会誌』 新著紹介「パソコンで宇宙物理学　計算宇宙物理学入門（ポール・ヘリングス著，川端潔訳，国書刊行会，2009）」
ほか

【インタビュー・対談】
2020年8月 ウェブメディア『ほとんど0円大学』「研究者の質問バトン（１）タイムマシンって本当につくれるの？」http://hotozero.com/knowledge/baton_1_timemachine/
2017年5月 雑誌『子供の科学』5月号　特集「時間ってなに？」　インタビュー
2015年11月 電子マガジン『Synodos.jp』「生き残っていく理論が物理となる---宇宙と相対性理論の最前線」https://synodos.jp/newbook/15536
2015年11月 劇団SET「虹を渡る男たち」公演パンフレット掲載「スペシャル対談 真貝寿明vs三宅裕司 人類悲願の夢。タイムマシンに「どこでもドア」、実現するのはどっち!?」
2014年10月 雑誌『子供の科学』10月号　特集「科学の謎　未解決ファイル」子供達の謎第1位タイムマシン　インタビュー

【取材協力・編集協力】
2023年12月 『理科年表2024年版』（丸善）「重力波」の項，執筆
2023年3月 Newton5月号「ワームホール研究最前線」監修
2023年1月 Newton別冊『相対性理論』監修
2022年12月 『理科年表2023年版』（丸善）「重力波」の項，執筆
2022年7月 Newton別冊『単位と法則 大百科改訂第2版』監修
2022年6月 Newton別冊『時間とは何か　改訂第3版』監修
2022年5月 Newton 7月号「SF映画をもっと楽しもう!」監修
2021年12月 『理科年表2022年版』（丸善）「重力波」の項，新規執筆
2021年11月 『しぜん』（フレーベル館） 11月号「うごく」特集　編集協力
2021年8月27日 読売新聞　科学医療欄　「こぼれ話」コメント掲載
2021年8月13日 読売新聞　科学医療欄　「アインシュタインのノーベル賞受賞100年」コメント掲載
2021年6月 Newton 8月号「タイムトラベル映画を科学する」編集協力
2021年6月 Newton別冊『法則の事典』 (ニュートンムック) 編集協力
2021年1月 Newton別冊『ゼロからわかる相対性理論　改訂第２版』(ニュートンムック) 編集協力
2020年9月 Newton別冊『単位と法則　大百科』 (ニュートンムック) 編集協力
2020年8月 Newton別冊『時間とは何か 改訂第2版』 (ニュートンムック) 編集協力
2020年7月 『天文宇宙検定公式問題集1級』（恒星社厚生閣）執筆協力
2020年3月 『日経ビジネス』 (日経BP社) 特集「世界のヤバい研究　変人が真の革新を生む」取材協力
2019年8月 『天文宇宙検定1級公式問題集』（恒星社厚生閣）執筆協力
2019年5月 Newtonライト『法則の事典』 (ニュートンムック) 編集協力
2018年10月 Newtonムック『単位と法則 新装版』 (ニュートンムック) 編集協力
2018年9月 Newtonムック『時間とは何か 新訂版』 (ニュートンムック) 編集協力
2018年8月 『天文宇宙検定1級公式問題集』（恒星社厚生閣）執筆協力
2017年7月 Newton 7月号「双子のパラドックス」取材協力
2016年10月 『天文宇宙検定1級公式問題集』（恒星社厚生閣）執筆協力
2016年3月24日 毎日新聞　科学欄「ブラックホールの実像に迫る」取材協力，コメント掲載
2016年2月13日 毎日新聞　コメント掲載（重力波初検出に関して）
2016年2月12日 東京新聞　コメント掲載（重力波初検出に関して）
2014年10月 『天文宇宙検定1級公式問題集』（恒星社厚生閣）編集協力
2014年3月 Newton別冊『あらゆる単位と重要原理・法則集』 (ニュートンムック) 編集協力
2013年6月『R25』「映画マイティ・ソーに出てくるワームホール」解説
2012年12月 映画「LOOPER/ルーパー」 の配給元から、コメントを求められたので、回答。web掲載．
2012年10月 『天文宇宙検定1級公式問題集』（恒星社厚生閣）編集協力
2012年9月 『Pen＋』「大人のための藤子・Ｆ・不二雄」特集タイムトラベル論　誌上講義
2012年6月 Newton別冊『光速C』 (ニュートンムック) 編集協力
2012年5月 Newton別冊『相対性理論とタイムトラベル　キップ・ソーン博士が語る時空旅行』 (ニュートンムック) 編集協力
2012年1月 Newton 3月号「タイムトラベルを科学する」取材協力
2011年10月 Newton 12月号「光速の壁がやぶられた!? ニュートリノは本当に超光速なのか」取材協力，コメント掲載
2011年10月25日　毎日新聞　科学欄「相対性理論って何？」取材協力，コメント掲載
ほか

【一般向けの招待講演（有料または申し込み制）】
2024年1月 早稲田大学エクステンションセンター「ノーベル物理学賞の対象となった理論と観測・実験」(全4回)
2024年1月 日本スペースガード協会関西支部公開講演会「重力波天文学　最近の進展（仮）」
2023年8月 朝日カルチャーセンター　中之島教室「物理と時間　伸び縮みする時間」
2023年5月 関西で星を学ぶ会 講演「宇宙はどこまで解明されたか」
2022年12月 大阪市立科学館×大阪市中央公会堂『99年目のアインシュタイン』 「相対性理論と量子論：アインシュタインの成功と失敗」
2022年6月 花山星空ネットワーク 第28回 講演会　「重力波観測わかったことわからないこと」
2022年1月 朝日カルチャーセンター西新宿教室「ブラックホールって何？　物理学者の考えるブラックホールと，天文学者の扱うブラックホール」
2022年1月 西宮市宮水学園サイエンスコース「ブラックホールと重力波」
2021年12月 大阪市立科学館×大阪市中央公会堂『99年目のアインシュタイン』 「100歳を超えた相対性理論」
2021年12月 西宮市宮水学園サイエンスコース「相対性理論におけるパラドックス」
2021年7月 第11回高校生天文活動発表会　「アインシュタインはどこまで正しい? 検証が進む相対性理論」
2021年3月 サークルすばる　「最近の宇宙研究の進展」
2021年2月 奈良シニア大学 「惑星探査と太陽系外惑星探査：地球外生命体は見つかるか？」
2020年12月 西宮市宮水学園ラジオ版教養講座「アインシュタインはどこまで正しい？　検証が進む相対性理論」
2020年10月 奈良シニア大学「天文と文化の交流　日本に西洋物理学を紹介した蘭学者たち」
2020年7月 第１０回高校生天文活動発表会（延期）
2020年6月 西宮市生涯学習大学「宮水学園」自然科学講座 3回分（延期）
2019年12月 舞鶴高専ジュニアドクター講座
2019年4月-2019年9月 毎日文化センター（梅田）『宇宙はどこまで解明されたか』 全6回講座
2018年10月-2019年3月 毎日文化センター（梅田）『宇宙をひもとく物理学』 全6回講座
2018年7月 枚方市立枚方公園青少年センター夏休み教室「アインシュタインが16歳のときに考えていたこと」
2018年6月 西宮市生涯学習大学宮水学園せいかつ講座「こんなところに物理学」
2016年6月-3月 西宮市生涯学習ラジオ講座 「宇宙はここまで理解された　宇宙物理学入門」全10回．
2015年5月-9月 西宮市宮水学園マスター講座「日常は物理で満ちている」全10回．
2014年2月 東海高校・中学校，サタデープログラム講演「相対性理論の世界」

【一般向けの講演（公開型）】
2023年8月 NHK「朝までラーニング 相対性理論」
2022年11月 あべのハルカス展望台　皆既月食観望会　解説．
2018年7月 けいはんな記念公園サイエンスフェスタ2018特別セミナー「ブラックホールと重力波」講師
2017年11月 科学技術館 科学ライブショー「ユニバース」 ノーベル賞記念特別番組「重力波観測は物理学から天文学へ」Youtubeあり　https://www.youtube.com/watch?v=PEeQOaS798c　, ニコニコ動画で中継
2017年10月 NHKサイエンスZERO公開収録「科学の未解決問題　タイムマシンはできるのか」（日本科学未来館）[11月5日放映]
2017年9月 慶應義塾高等学校，科学講演会「ブラックホールと重力波」
2016年11月 サイエンスアゴラ2016シンポジウム『これからの高校理科教育のありかた』登壇．（日本科学未来館）
2016年8月 近鉄あべのハルカス本店宇宙博2016,特別セミナー「ブラックホールはどう見える?」
2016年5月 科学技術館 科学ライブショー「ユニバース」 重力波検出記念特別番組．Youtubeあり．
2015年4月 あべのハルカス展望台　皆既月食観望会　解説．
2014年10月 あべのハルカス展望台　皆既月食観望会　解説． Ustreamでも中継．
2014年1月 ラジオNIKKEI第2（RN2）「Groovin' x Groovin'」番組．『時空の科学　タイムマシンの可能性』4話解説
2009年7月 兵庫県立大学主催　日食観測アカデミックツーリズム・サイエンストーク「タイムマシンはできるのか　相対性理論入門」
ほか

【その他の活動】
2022年3月 第13回HOPEミーティング（日本学術振興会）モデレータ
2021年7月 Plenary talk at Cosmology from Home https://www.cosmologyfromhome.com/cosmology-from-home2021/
2021年7月 第11回高校生天文活動発表会 招待講演「アインシュタインはどこまで正しい？　検証が進む相対性理論」
2020年10月 『新そば』エッセイ「そば打ちを習う」
2017年8月 天文教育普及研究会2017年年会 (京都) 天文学最前線招待講演「重力波　直接観測の意義と展望」
2016年8月 International Science School 2016 (横須賀リサーチパーク) 講師
2016年7月 摂南大学第1回数理セミナー 数理教育の教材開発に関する討論会 「私が教科書執筆で心がけたこと」
2016年3月 日本天文学会 (首都大学東京)，天文教育フォーラム「教科書：読む・読ませる・書く」招待講演
2016年3月 日本物理学会 (東北学院大学)　相対論・宇宙論セッション座長
2015年11月 大阪工業大学 一般相対性理論誕生100年記念展「光と宇宙と相対性理論」企画協力
2015年3月 日本天文学会 (大阪大学)　ジュニアセッション座長
ほか

【一般書の被引用】
2013年5月 「日本人と宇宙」（二間瀬敏史著、朝日新書）に、河津君の卒業研究が紹介される
2007年6月 「ワープする宇宙　５次元時空の謎を解く」（リサ・ランドール著、NHK出版）に氏名が登場する

2013--2016年度は，本学の国際交流センター長を務めていましたが，その間の国際交流に対するコメント等は上記に含めておりません．
研究関連の業績については，研究室ホームページをご参照ください．https://www.oit.ac.jp/is/shinkai/
研究業績については外部サイトでもご確認いただけます．
http://orcid.org/0000-0003-1082-2844
https://scholar.google.co.jp/citations?user=zxwrmYQAAAAJ
https://publons.com/author/1293012/hisa-aki-shinkai#stats

【YouTube】

科学ライブショー「ユニバース」特別番組　重力波観測は物理学から天文学へ

ソフトウェアの信頼性を測る方法や測った結果を利用して何ができるかを研究しています。また、ソフトウェアを開発することを支援する仕組みや方法も研究しています。

キーワード：ソフトウェア信頼性、ソフトウェア工学

週刊東洋経済2019/11/30号「特集：本当に強い理系大学」の『トップ研究室に入る方法「進学先は研究室で選ぶ」』（38-43ページ)に、情報系（人工知能・知覚・インターフェース・ロボット系）ヒューマンエージェント研究分野で、日本を代表する研究者の一人として、当研究室が掲載されました.

キーワード：HAI、HRI、対話エージェント、社会的対話ロボット、非言語行動、文化適応、異文化コミュニケーション、社会的信号処理

【過去のコメント実績】

人間らしい振舞いを行う擬人化エージェントや対話ロボットの開発とインタラクション評価，文化適応した振舞いを実装したエージェントやロボットによる異文化コミュニケーションの研究を行っています．

【YouTube】

大阪工業大学情報科学部ヒューマンインタフェース研究室紹介

■認知症や高次脳機能障がい者の認知リハビリテーションの工学的支援、在宅リハビリ支援、
リハビリ支援ロボット（料理・買い物や片づけなどの日常行動を題材としたリハビリ）
■人間の気持ちが理解でき「心」を持ったコミュニケーションロボット
■盲導犬ロボット

キーワード：認知症支援、在宅支援、高次脳機能障がい者支援、認知リハビリテーション、リハビリ支援ロボット、生活支援ロボット、コミュニケーションロボット、盲導犬ロボット、ウェアラブルコンピュータ、料理セラピー

【過去のコメント実績】

2010.10.16　産経新聞朝刊　盲導犬ロボット開発を目指す
2011.11.18 読売テレビ「かんさい情報ネットten!」盲導犬ロボットの研究開発

音声情報処理技術、特に音声認識システムや音声対話システムについてコメント可能です。
また，音楽情報処理技術に関しても対応可能です。

キーワード：音声認識、音声対話、歌唱音声認識、読唇術

TOEIC等の英語テストではマルチプルチョイスの問題が主で、その解答は1つです。しかし、実際の言語使用においては、その標準的な答えからは逸脱しているものの、十分にコミュニケーションが成立する場合が多々あります。言葉の使用は多様であり、また言語自体が時代とともに変わっていきます。私は、英語、日本語について様々な現象を取り上げ、表現と文脈との関係について研究しています。そこで得た見地から、学生に言葉の解釈は１つではないこと、言葉の用法自体も変わり得ることを伝えたいと思っています。

キーワード：文脈、先行認識、意外性、多義、語順、オクシモロン、逆接

以下の研究に取り組んでいます．
Ⅰ．触覚・力覚ディスプレイに関する研究
Ⅱ．没入型映像ディスプレイに関する研究
Ⅲ．移動感覚の生成に関する研究

キーワード：人工現実感、ハプティクス、球面ディスプレイ

一般家庭における日常生活支援ロボットの制御等、複数のセンサ情報を統合して処理するソフトウェアの研究開発を行っています。

キーワード：センシング、ロボット

【YouTube】

【大阪工業大学 OIT BREAKTHROUGH】アーム付き全方向移動型ロボットによる人間の行動を支援するシステムの開発

English, English Vocabulary, Second Language Acquisition, Vocabulary Testing　

科学技術英語の語彙・コロケーションの研究
映画・洋楽の英語教育への活用の研究

人と人とのコミュニケーション支援技術、モチベーション維持支援技術の研究開発を行っています。特に、多言語環境における対話支援や防災支援に関する研究開発を行っています。

キーワード：協調作業支援、ヒューマン・コンピュータ・インタラクション、多言語間対話支援、モチベーション維持支援

コンピュータグラフィックスの表現に関する研究を行っています。
具体的には、3Dスキャナから得られた点群データに対する様々な形状処理技術に関する研究を行い、高精度なデジタルアーカイブシステムを開発しています。
その他にも、曲面表現技術に関する研究を行い、CADデータの圧縮へと応用させています。

キーワード：コンピュータグラフィックス、画像処理

コンピュータの視覚にあたるカメラなどのセンサから得られる画像情報を入力し，画像処理・画像認識などを通じて価値のある画像・三次元モデル・認識結果等を得るコンピュータビジョンの研究を行っています．視覚センサとして，カラー画像が取得できる一般的なカメラに加えて，物体までの距離が取得できるデプスカメラや，一度に360度全周が取得できる全方位カメラを扱います．また，そのような画像処理・認識技術を応用した，XR（拡張現実（AR）・複合現実（MR）・隠消現実（DR）・バーチャルリアリティ（VR）・代替現実（SR））の研究を行っています．

キーワード：画像・映像処理、拡張現実感、複合現実感、バーチャルリアリティ、画像認識、隠消現実感、コンピュータビジョン