未来の社会基盤を創り支える
明治大学総合数理学部
ネットワークデザイン学科
Meiji Univ. School of Interdisciplinary Mathematical Sciences, Dept. of Network Design
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大学に進学すると、少人数での活動が多くなります。先生方や仲間との親睦を深めることはもちろん、大学での勉強で必要なスキルを磨いていく、大事な活動となります。
ネットワークデザイン学科では、1年春学期から教員一人あたり7名前後の学生が割り当てられたクラスにて、文章の読み書きやプレゼン・ディベートなどの大学での学びの基本や、実験やデータ分析、システムデザインなどのテーマでのミニ研究を行います。その他にも、入学後すぐの合宿により、学生や教員との親睦を深め、今後の学びのモチベーションを高めます。
ここでは、1〜4年までのゼミや合宿といった活動の内容を紹介します。
1年次ゼミナール(総合数理ゼミナール)
新入生合宿(総合数理ゼミナール課外活動)
2年次ゼミナール(ネットワークデザインゼミナール)
3年次ゼミナール(ネットワークデザイン研究1・2)
卒業研究(ネットワークデザイン研究3・4)
総合数理ゼミナール(1年次春学期)
明治大学総合数理学部の特徴として、1年生からゼミナール(少人数授業)活動を行うことがあげられます。
読む・書く・話す・議論する、といったスキルは、文理関係なく、世の中で求められる基礎的素養です。
1年次でのゼミでは、様々な教員の下でグループに分かれ、その重要性をみんなで学んでいきます。
各テーマは教員が与えるだけでなく、学生自身も積極的に提案します。どんなテーマでもマジメに取り組みます。
テキストを読む
理系でも、文書の要旨を適切に読み取り、批評できる力が求められます。 雑誌記事や書籍、ネット上の文書を読んで要約し、グループ内で読み比べます。
実際のテーマ例
宇宙創成
蓄エネにチャンス到来
電力系統を安定に
話し方超整理法
ロボット社会のリアルな未来
ソロモンの指輪
スマートコミュニティについて
音楽情報処理
スーパーコンピュータ
鉄道完全解明
クラウドコンピューティング
スマートマシンの目覚め
日本一やさしい「英語」の学び方
こんなに便利な指数・対数ベクトル
ものづくり ドイツの底力
ブラウン運動にまつわる誤解
GPUコンピューティング
マルチコアプロセッサ
レポートを書く
教員が指定した書籍やキーワードから、もしくは学生自身が自由に設定するテーマについて、調査とレポート作成、読み比べを行います。章立てやロジックなどの文章のまとめ方を学びます。
実際のテーマ例
自動採譜
マルチコアプロセッサ
独学の重要性
大学での正しい学び方
高卒は給料が低いのか
解析的解き方と数値的解き方
原発の是非について
未確認生物について
Linux
ビッグデータの活用と機械学習
大学の偏差値の秘密
明治の図書館の比較
ゲーム機探索
画像圧縮
クラウドコンピューティング
大学の防犯(監視)カメラ
誰もが楽しんで聴くようになるプレゼン術
プログラミングに対する認識とその実態
スマートコミュニティについて
海外の大学生に差をつけられるのは必然?!
プレゼンテーション
自分の考えや調査結果をキチンと相手に伝わるように話せるかどうかで、人生が変わることがあります。グループ内での発表の評価や、ビデオを見ての自己評価により、プレゼン能力向上を目指します。
実際のテーマ例
北陸新幹線
ロックマンエグゼ
楽器のいろいろ
スマートコミュニティについて
ゲーム Angry Birds
名刺管理アプリ CamCard
ディープラーニング
日本の遊園地について
クラウドコンピューティング
音楽情報処理
オペレーティングシステム
グリーンコンピューティング
ニューラルネットー学習と認識ー
ビッグデータの活用法
人工知能ロボット
ギリシャのデフォルト問題と今後の日本
ディベート
一方的に話すプレゼンだけでなく、相手との議論に耐えうることも、実際には求められます。学生同士で話し合って議論テーマを決定し、2〜3人の小グループに分けてディベート対決します。
実際のテーマ例
留学をするべきか?
学食を学外者にも開放するべきか?
1年生から研究室配属するべきか?
きのこ vs たけのこ
ポッキー vs トッポ
明治 vs 立教
原発を廃止するべきか否か?
子供にゲームを持たせていいか?
外国語の勉強は英語だけでよいか?
人間を超える人工知能を開発すべきか?
3Dプリンタを普及させるべきか?
ペーパーレス化はできるだけ進めるべきか?
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新入生合宿(1年次春学期)
入学後の5月は、新入生と学科教員全員で、山梨県八ヶ岳の明治大学清里セミナーハウスへ合宿に行きます。勉強だけでなく、人間関係のネットワークもデザインします!
入学後1ヶ月間での総合数理ゼミナール(情報の調べ方:インターネットにあふれる情報を正しく取捨選択することの重要性を学びます)の成果報告プレゼンテーションをします。入学後初めての発表の機会です
2015年度の発表テーマ例
環境に良い社会
電子マネーについて
機械学習と人工知能
データマイニングとその応用
コバトンについて
バスケについて
アプリケーションと高速化
高性能なコンピュータ
最近のプロセッサ
センサネットワークとスマートグリッド
太陽光発電の導入量と日本の今後の太陽光発電の進め方
風力発電機の導入量と日本の今後の風力発電の進め方
ダメな教師にならないためには?
その他、多数
発表後は、学生も教員もみんなでゲームをしたり、食事をしたりして、楽しい時間を過ごします。
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ネットワークデザインゼミナール(2年次春学期)
1年次の「読む」「書く」「話す」「議論する」を発展させて、
「システムデザイン」「実験」「データ分析」など各教員の専門分野に近いテーマでの「ミニ研究」を行ないます。
理系的な内容についての、問題解決までのプロセスや、プレゼン・議論の仕方、レポートのまとめ方などを、少人数ゼミで学びます。
システムデザイン
Webデザイン
HTMLやJavaScriptやWebの仕組みを学習しながら、SNSや動画サイトと連動した動的なWebサイトをデザイン、実装、評価します。
フィジカルコンピューティング
小型コンピューター、センサー、モーター、LEDなどを用いて、オリジナルなツール・システムをデザインし、実際に開発します。
必要な部品の調査→プログラミング→回路制作→動作検証までの流れを体験します。
学生の作成した作品例
バイクのエンジン温度測定器
机の上から落ちないロボット
熱中症注意アラーム
光に反応する目覚まし装置
気温をツイートする温度計
Suicaやパスモに反応するランプ
フォトリフレクタを用いた脈拍計
気温に連動する扇風機
実験
並列処理に関する実験
生物など自然界でよく見られるフラクタル図形の生成を題材として、並列処理プログラムと逐次処理プログラムの処理時間の違いを計測し、並列処理の高速処理を体験します。
生体分子ネットワークに関する実験
生命の遺伝子から作られるあるタンパク質(ハロロドプシン)が、様々な物質(ビタミンA、塩素イオン、カロテノイド)と結合する様子を、「色の変化」として捉える実験を通じて、実験結果のまとめ方などを学びます。
データ分析
分析テーマの選定、具体的なデータの収集、プログラミング、結果のプレゼンテーションまで、真面目なテーマでも、楽しいテーマでも、主成分分析、クラスター分析、回帰分析などの本格的な数理・統計的手法で客観的にデータを見ることの重要性を学びます。
実際の分析テーマ例
巨人バッターの戦績
東京23区の住みやすさ
フジテレビ現役アナウンサー
JR東日本の利用者数の多い駅
世界の国の平均寿命と要因
ゲーム企業の好調・不調
FIFAランキングデータ
活躍する音楽アーティスト
消費者物価指数の予測
最大風速データの予測
発電機の経済負荷配分
東京23区の住みやすさの分析結果の例
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ネットワークデザイン研究(3年次)
2015年4月に第1期生がようやく3年生になりました。
3年になると各教員のゼミに正式に配属され、卒業研究の準備も始まります。
卒業研究に向けて
3・4年次に同じ研究室に所属して、卒業研究に取り組みます。3年次には、テーマを決めて研究をスタートしたり、文献や書籍の輪講による関連テーマの調査をしたり、卒業研究前の予備実験をしたりと、研究室ごとに様々な取り組みを行なっています。
現3年生の研究・輪講テーマ例
日本と欧米の電力系統の違い
地球温暖化問題
進化する電力システム
スマートグリッドの展望
エネルギーネットワークの定常解析
HMDと筋電を用いた仮想空間
感情を持ったゲームAIの構築
Webアプリの脆弱性と攻撃手法
災害時を想定したスマホ通信
良好な親子関係を促進するゲーム
画像処理による複数人物の追跡
楽譜を見せると演奏するロボット
視線トラッキングによるゲーム開発
探索問題の高速化に関する研究
お掃除ロボットのプログラミング
Androidタブレットのアプリ高速化
GPUにおける並列アプリケーション
音楽情報処理の高速化に関する研究
ジェスチャー認識によるプレゼンツール
サッカー映像における重要選手と類似場面の検出
感性情報を用いたアパレル製品の画像検索システム
オブジェクト指向の欠点を克服するプログラミング言語の設計
その他、多数
またまたプレゼン 結束力も高まります
勉強会
ゼミごとに卒業研究テーマとは別の勉強会も行なわれています。
プログラミング(R言語、C#、Rubyなど)
技術英語(電気回路を英語で学ぶ)
英語の先生を招いて自主勉強会
統計学の基礎
など・・・
各種コンテストへの参加
3年生有志が外部のコンテストに積極的に参加しています。
国際大学対抗プログラミングコンテスト(ACM-ICPC)
つくばチャレンジ(自律移動ロボット走行大会)
ロボット実験中!
研究室の外でも・・・
大学内での勉強だけではゼミの意味はありません。
学外の学会や研究発表会に出張することもあります。
同じ学科の仲間として、活発に交流し、これからのゼミ・研究活動に対しても互いに刺激を与え合います。
岩手・安比での学会に参加
研究室合同ボーリング・バーベキュー
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卒業研究(ネットワークデザイン研究4年次)
最長2年間かけて取り組む卒業研究ですが、4年生そして大学院にて、さらに発展します。
ネットワークデザイン学科第1期生が実際に研究室で取り組んでいる卒業研究のテーマとして、2016年11月19日開催の卒業研究中間発表のタイトル一覧を紹介します。
「ネットワークデザイン」という言葉から想像しやすいコンピューター・ネットワークに関する研究に限らず、人工知能やセンサーシステム、各種データ分析、生体システム、エネルギー問題、交通や通信のインフラなど、ネットワークに関係する幅広い分野の研究が行われています。
学生本人の取り組み次第で、国内・海外での学会発表の機会もたくさんあり、多くの学生が大学外で研究発表しています。
データ分析
SNS情報を説明変数とする重回帰分析を用いた電力需要予測
SNSを利用した若者が興味を示す政策内容抽出
ポジネガ分析によるユーザコメントの評価
広告出稿のシミュレーション
テキスタイルに対する感性的距離空間の構成と予測
3次元選手・ボール位置表示ツールを用いたサッカー優勢度データの収集
主成分分析による特徴抽出
ベイジアンネットワーク解析ツール「RX-Taogen」のノイズに対する頑健性についての調査
チームスポーツに対するフォーメーション特徴量の自動抽出手法の提案
シュートシーンにおける特徴的フォーメーション基底の抽出手法
集合知型マーケティングサポート・システム
選手到達可能領域に基づくラグビートライルート算出法の検討
チームスポーツにおける幾何学的フォーメーション特徴量に関する研究
コンピューター・ネットワーク
マルチコア上でのFork/Join Frameworkを用いた再帰プログラムの粗粒度並列処理
アルゴリズムの三次元表現
スナップ写真の共有と顔識別による撮影通知システム
Android搭載マルチコア上でのFork/Join Frameworkを用いた粗粒度並列処理
POWER8プロセッサ上でのGraph500ベンチマークを対象とした幅優先探索の高速化
可読性を重視したオブジェクト指向言語の提案
タスクを完了させるためのToDoリストの提案
並列分散処理のVQC問題への適用の検討
GPUアクセラレータを伴うマルチコア環境における粗粒度並列処理
脆弱性のあるソースコードをサニタイジングするエディタ
ブラインドタッチを可能にするソフトウェアキーボードの提案
ディジタル音響信号の一般化調和解析におけるGPUを用いた高速化
マルチGPU上でのウェーブレット変換による画像圧縮の並列処理
麻雀を題材とした評価関数の最適化
人工知能・センサー
機械学習を用いたショーケースの異常検知
HMDを用いたテレプレゼンスロボットの遠隔操作に関する研究
移動ロボットを用いたウェアラブル端末への自動給電システムに関する研究
人間の歩行情報を用いた移動ロボットの自律走行
実環境における群ロボットの円滑な走行動作の学習
動線分析を用いたマーケティングサポートシステムの開発
大規模空間での視線追跡システムの開発
脳波デバイスに対する操作補助ツールの試作
画像を用いた物体の3次元モデルの作成
大富豪における人間らしい振る舞いを伴ったゲームAIの提案
遠隔地間のコミュニケーションを豊かにするための乾杯システムに関する研究
注視点計測と脳活動計測を用いたCMクリエイティブ要素が広告効果に及ぼす影響の分析
画像内特定オブジェクトに対するエフェクト列選択手法の提案
エネルギー問題
地中熱ヒートポンプシステムによる省エネモデルの研究
日本卸電力取引所のスポット市場のシステムプライスの予測が外れるときについて
Fuzzy c-meansクラスタリング前処理を用いた電力価格予測手法
ディープラーニングを用いた電力需要予測
キャンパスタウンの地産地消のための明治大学中野キャンパスにおけるキャンパス電力負荷の分析
電力消費のピークシフトを考慮したジョブショップスケジューリング問題に対するRTSの提案
家庭分野の電力予測の高精度化研究
S変換を用いたニューラルネットの風速予測手法
都市部の災害時に活用されているマイクログリッドの最適化の研究
宗谷岬の1分先風速予測
スマートコミュニティ全体最適化
BEMS(ビルのエネルギーマネジメント)の最適化
EPSOを用いた天候デリバティブ設計法
マイクログリッドにおける再生可能エネルギー利用による蓄電池の高寿命化
カオス時系列解析による太陽光発電予測
人間・バイオ
スマホ依存を利用した親子関係の改善
膜タンパク質ハロロドプシンの構造安定化における特異的アニオン結合の効果
生体分子ネットワークツールの作成
N.Pharaonis膜中にあるハロロドプシンのレチナール結合能調査
目の動き測定による眠気の検知
N.Pharaonis膜中にあるハロロドプシン(NpHR)の酸性条件下における安定性調査
血管新生関連遺伝子群の効果的なクラスタリング手法の検討
膜タンパク質ハロロドプシンとバクテリオルベリンの複合体形成に伴う劣化制御の有無
睡眠の質向上のための睡眠評価・共有アプリ開発
膜タンパク質と膜合成酵素の分子共進化の可能性の検討
古細菌Natronomonas pharaonis由来の膜タンパク質ハロロドプシンの弱アルカリ性における熱安定性調査
ベイジアンネットワーク解析ツールを用いたがん細胞に対する抗がん剤の薬理的反応の解析
古細菌N.pharaonis由来の膜タンパク質ハロロドプシンが持つ特異的なカロテノイド結合能の調査
膜タンパク質バクテリオロドプシンが有するビタミンA結合能の調査
ニューロフィードバックに基づいたリラックス空間の実現
インフラ(交通・通信・電力)
災害時における2次集積所の最適配置と最適配送エリア決定手法の提案
見通しの悪い交差点における車車間通信のための電波伝搬シミュレーション
次世代交通技術に向けたロボットの隊列走行
F-OFDM(Filtered-Orthogonal Frequency Division Multiplexing)を用いた干渉軽減方式に関する検討
鉄道車両運用計画の自動作成について
鉄道乗務員スケジューリング問題における列生成法によるメタヒューリスティクス適用
UWBを利用した障害物に覆われた場合の人体検出に関する実験
IEEE802.15gにおけるRSSIを用いた室内侵入者検知に関する検討
メタヒューリスティクスを用いた送電系統拡張計画法
EVを用いたオフグリッドハウスの普及に伴う系統への影響
フルスケールコンバータ風力発電を用いた系統周波数制御
Differential Evolutionary Particles Swarm Optimizationのエネルギープラント最適運用への適用
島モデル並列EPSOを用いた配電系統再構成法
夜間におけるV2Gを用いた周波数制御
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