連絡先:miyajima(アットマーク)marssociety.jp宇宙居住や生命維持システムに関する研究を行っています。大学では、学生に物理学や、情報系の講義を行っています。宇宙居住設計の研究を行っていました。Nippon)にコマンダーとして参加しました。Competitionでセミファイナリストに選ばれたチームの設計案が出版されました。Design」を執筆しました。ソフトカバー(白黒)とeBook(カラー)の2種類あり、Amazonで購入できます。eBook版ソフトカバー版なお上位10チームのプレゼンはYoutube(上記リンク先の順位表から)から見ることができます。COMMENT(0)[まち歩き]昨年、自作の計測装置を持ち込んで、バリアフリーマップ作成のための道路の傾斜計測実験に学生たちと参加しました。その時の結果は、次の論文にまとめました。適度に自分の専門分野が融合しているので研究テーマに据えています。12月9日、千代田区を拠点に活動するNPOが、中央区でもバリアフリーマップの作成を開始したことを知り、初めてその活動に参加しました。今回は、日本橋、銀座で、歩道の段差、みんなのトイレ、公共施設などを再調査しました。基本は、ボランティアの人手により1つ1つ情報収集します。国内外に情報収集アプリもありますが、情報の精度から言えば、人力収集が一番情報の粒度がそろっていると思います。参加してみると、NTTデータが開発中のアプリの実証実験で、30名くらいの一般の方が参加していました。5つの班に分かれ、指定された目的地まで、アプリに示された経路を辿り、情報の正確さを検証・修正します。アプリは、利用可能なデータを利用して、車イスで移動できる最短路を案内してくれます。今回の実験参加を通して、得た教訓を、ぜひ自分の研究に反映させたいと思います。※都心は、高層ビルが多く、準天頂衛星「みちびき」を利用した位置測定も需要があると思いますが、スマートフォンのGPSはみちびきに対応しているものは増えているが、ミドルウェアで対応しているものが少ないため、不特定多数の人が利用するアプリに実装するのはまだ難しいようです。目的地のワテラスからの帰りは、最適なバリアフリールートではなく、バリアーフリーではないルートを通ります。千代田区は、急な坂道が多いです。見学し、千葉大学の植物工場を見学していないと思い、講義付き見学コース2200円に申し込みました。講義では人工光型植物工場を中東にセールスした話をされていました。水を使わないで農業ができるので、砂漠には向いている。企業よりなるコンソーシアムを立ち上げて、グループ間で栽培法を競っている話やっとトマト50kg/m2(長期多段栽培1年1作)、35kg/m2(低段密植栽培年3回転)とれる栽培ができるようになったが、オランダは70kg/m2が平均である。あるというお話でした。植物工場こちらが今回訪問の目的の施設です。外気が35度以上あるので、中に入った瞬間ガラスが曇ってしまいました。様々な会社のLEDを比較しているようですが、この写真ではよくわかりません。見学終了、最後にお土産のトマトを貰い帰りました。実は今回、一番の出会いは、ドームハウスです。スターウォーズの映画の中で異星人が住んでいるような家です。このまま火星居住実験に使えるような気がしました。ドーム型は居住区、トンネル型は農場区です。詳しい検討結果はいずれ報告します。ジャパンドームハウスの発泡ポリスチレンドームを利用した阿蘇ファームランドの写真、なかなか素敵な風景です。「月面農場ワーキンググループ活動報告」での発表のため大阪府立大学に行きました。13年ぶりの訪問です。私たちの発表は月面に農場を作るお話です。)、豊田剛己(東京農工大)午前中に発表が終わり、6月23日(土)は講義があるため、夕方の飛行機で東京に戻ります。学会の正規の見学ツアーは、土曜日にありますが、個人的に植物工場を見学してきました。3つの施設があるうち実際に見学したのはC棟です。内部に詳しい性能が掲示されていました。この写真は2階から撮っていますので、栽培棚はかなりの高さです。作業員たちが大音量で音楽を聴きながら収穫作業をしていました。A棟の入口A棟やB棟も見学したいと思いましたが、外観の見学のみで終了しました。C++を利用して開発してきました。その前の10年は、C言語で開発していたので、過去の資産を利用できるという理由で選択していました。いくつか問題がありました。問題は、書籍やネット上の玄人向けの高度な情報がJavaなどに比べると不足していることでした。3月の国際会議向けに、昨年から新しい開発言語を探していました。2016年から始めた機械学習を用いた画像処理の研究用にPythonの勉強をここ2カ月ほどしていました。Pythonの書籍はたくさん出版されていますが、以下の2冊を利用しました。ソシム2冊ともネットでの評判通り、1冊目は基礎学習、2冊目は応用学習に非常に役に立ちました。利用してシミュレーションツールを作成しました。ネット上のソースコードを参考にしながら年末年始の1週間で、2次元セルオートマトンによる避難訓練の様子を模擬したモデルを開発しました。違いに多少戸惑いましたが、海外のネット情報を参考にするとほぼ解決しました。1.9.3Github上のライフゲームのプログラム(lifegame)を基に、Stepを2次元セルオートマトン用に書き直しました。ムーア近傍(上下左右と斜め4方向の8方向へ移動)、フロアフィールドモデル、ボルツマン分布を組み込みました。シミュレーション(旧モデル)です。こちらはExcelのVBAで作成したモデルです。幅80cmの出口4つから500人が避難する様子です。廊下に出た後は1つの非常階段で避難します。赤:壁や柱等の障害物、黄色:空き領域、緑:人(色が濃いほど密度が高くなっています)Pythonによるモデル、まだ、衝突、同期更新については課題がありますが、出口付近で人混みができる様子は模擬できました。本学成田キャンパス避難訓練シミュレーションの成果は3月に本学で開催される国際会議AESCS2018(申し込み締切間近)で発表します。ビックデータの研究にPythonを利用していく予定です。4月からは本格的な解析を開始できるように準備をしています。機械学習?]2016年から一部の授業で学習管理にmoodleを利用しています。LTS+moodle+mahara(日本語化)、およびPostgres等をインストール講義でmoodle+maharaの利用を目指すが、SSOの設定がうまくいかず、moodleのみで1年ほど運用を行う。学内サーバとして運用し、2016年後期授業で利用し、学習履歴の分析を行いました。ファイル配布、小テスト、ワークショップを利用しました。-------------------今年は、外部レンタルサーバで試験運用を始めました。複数のサービスを検討した結果、mixhostを選択しました。いう仕組みがあり、インストールやアップグレードが簡単(関連する環境の確認機能もあり)にできます。カスタマーサービスに問い合わせてもすぐに返信がります。mixhost、使い勝手は非常に良いのですが、大学などで集合教育で利用するには、いくつか問題があり、主な教育ツールとしては利用していません。そのため教育ツールの実験環境として利用しています。ここで驚きが・・・いくつか新機能があり、そのうちの1つが機械学習に関するプラグインです。(最近、Pythonを利用した医療データの機械学習について考えていたので、ちょうど興味のある新サービスです)・PHP機械学習バックエンド・Python機械学習バックエンドまずは、適当にパラメータを設定してみました。分析モデル設定画面(この画像の下にもまだ設定項目がありました)数日間利用して、どのくらいの性能のものなのか確認したいと思います。COMMENT(0)[宇宙と福祉のイノベーション★10月15日(日)]明日10月15日(日)、宇宙と福祉のイノベーション@所沢市子どもと福祉の未来館に参加するために2017年7月13日の記事で紹介した計測装置を少し改造しました。Terminalをインストール、データ表示と保存に利用SDカードの利用なし(スケッチ削除)、電池から電源の供給なし、リアルタイムにスマートフォン画面で確認しながら計測可能になりました。COMMENT(0)[Arduinoを利用した車イス用傾斜角測定装置の製作]購入すれば高額なリハビリに必要な機器を自分たちで作ろうとという趣旨で、成田ものづくりクラブは2016年に活動を始めました。昨年は簡易型筋電計を作りました。今回は、車イス用傾斜角測定装置の製作です。1.8.1製作期間(授業の合間を利用して)2週間・・・時間を費やした部分を以下に示します。最初はmicroSDカードスロット2.54mmピンピッチ変換モジュールセット(DM3AT-SF-PEJM5)を利用していましたが、microSDカードを認識するもフォーマットが上手くいかず、ネット上の情報すべて試したがダメでした。結局、上記のSDシールドに切り替える。(本来の安く作るという目的からは逸脱する)・microSDカードに加速度計のデータを記録できるが、GPSのデータを記録できない。正確には、microSDカードを接続するとGPSのデータを記録および表示できなくなる。この問題の解決には、10日間ぐらい要しました。海外で同じような問題を持った方々の情報を基に10通りぐらいの解決方法を試しましたが、すべてダメでした(勉強にはなりました)。unoでSDカードを利用する場合10ピンを利用していることを知る。ここで初歩的なミスをしていることに気が付きました。GPSのデータの受信に10番ピンを利用していました。7番ピンに変更して、GPSデータのmicroSDカードへの記録ができるようになりました。(成田キャンパス)正門からキャンパスを出た直後は、GPSの電波を正確に拾えず、しばらくは安定していません。道路ではないところに寄り道(セキード・セキ公津の杜には行っていません)しているようになっているのはそのためです。実験2(成田キャンパス+医学部)正門を出たところで、しばらく時間をおいてから歩き始めるが、昨日と同じ現象が起こる(実際は行っていない東の方へ逸脱)。GPSの受信状態が安定しているはずの実験半ばでも、位置がかなりずれています(道路を渡りバースデイ公津の杜店の方へは行っていません)。原因を探る必要があります。一応データを取得できるようにはなりましたが、10月のイベントに向けて、装置の小型化、精度向上が今後の課題です。東京海洋大学品川キャンパス楽水会館で行われます。SpaceXマーズ・アーキテクチャーの生命維持システムトレードスタディ〇宮嶋宏行(国際医療福祉大)です。2016年9月にSpaceXのイーロンマスクが発表した惑星間輸送システムを利用して火星へ移住する場合の生命維持システム、現地資源生産システム、食料生産システム、電力供給システムの設計に関するトレードスタディを実施しました。2020-2041年までの移住計画を想定し、現地で食料生産したほうが輸送コストを抑えることが可能になる規模と期間を推定しています。今朝、出勤途中に、以下の記事を読みました。日経ビジネスオンライン6月19日この記事を読んで、今回の私の研究が、どのように利用できそうか考えてみました。研究手法は、データに基づいて数学モデルを作成し、各パラメータを変化させたときに、ある数値がどのように変化するのかを調べます。複数のパラメータが複雑に影響するような問題の場合には、2つ以上のパラメータを同時に変化させて分析します。定量的な検討にも利用できます。病院経営に与える影響や、それにより個々の病院が取る行動の結果として国全体の医療費がどのように変化するのか」はエージェントベースのシミュレーションなど最近の分析手法も利用可能です。数十万件の大規模なデータを分析する発表を聞きましたが、特定の病気に影響を与える独立変数を20個ぐらい設定しているので、複数の独立変数でクラスタリングした後の該当データが数件になっていました。大量のデータでも適切な方法を選択しコンピュータを使えばそれなりの解が出ますが、独立変数の選択は意外に難しいんだなと思いました。総武線の電車が遅れて、京成本線の特急に乗れず、普通電車でやっと職場に着きました。検討を進めていきます。Nippon(Crew137)の居住実験に関する内容を一部含む学術論文が出版されました。学会発表では何回も発表してきましたが、学術論文として発表するのは初めてです。毎日放送)でも使われました。私が船外活動服を着てATVに乗って火星表面を走る映像です。今回は寄稿論文ということもあり、学術論文の中で有人火星探査に関わる映画や小説についてもふれました。Martianに関してです)は私の研究テーマに大きく関わる作品の1つです。実際のMDRSでの実験は、これらの小説や映画の内容を知る前に実施しているので、直接関係はありませんが、一般の方に説明するときは必ずこの映画を利用しています。私が参考にしたのは、MITが2005年にカナダのデボン島のホートンマーズ基地で実施した宇宙ロジスティクスに関する実験です。現在、次の居住実験について考えています。可能であれば、現在の大学で扱っている「生体計測」をテーマの1つにしたいと考えています・・・。COMMENT(0)[最近の研究紹介と研究室紹介]1月末に後期の授業も終わり、次年度の授業の準備をしながら、毎週のように研究会に参加しています。生態工学会若手の会研究発表会@東京たくさん出席しているため全く報告ができていません。写真を並べていくつか紹介します。氏(インターステラクノロジズ・代表取締役社長)成田空港からグアムに向けて出発するときに大学の成田キャンパスを空から撮ってみました。写真は、ほぼ成田市街全体をカバーしています。このためにわざわざ窓側の席をとったのですが、写真ではよくわかりません。左上の方に公津の杜の駅やキャンパスがあります。グアムに到着、チェックインしてすぐに研究会に参加、たくさんの話題がありました。)(私の場合)統計学、疫学の知識として授業に反映させます。ウェアラブルセンサーを用いた機械学習による避難評価手法(東工大)(私の場合)大学キャンパス内での避難評価シミュレーションに応用する予定です。ゲーム(カードゲーム、ボードゲームのようなもの)設計を通してシステム設計やモデリングを学生に学んでもらう実践(静岡大、鳥取大)(私の場合)昔、卒業研究で同じようなことをしましたが、うまくいきませんでした。静岡大で開発された少子化対策のカードゲーム結構生々しいい現実を体験できました。ワークショップ「未踏高齢社会を乗り切るための医用人工知能」の風景です。センター)などの講演もあり充実した1泊2日でした。今年度、私の研究室に整備した並列計算コンピュータです。医用画像解析を行います。春休み中は、有志の学生を集めて、Arduinoの勉強会をしています。4月からは新入生も迎えて、本格的に医療福祉に応用できるような生体計測機器などを開発していく予定です。特別講演会(ランチョンセミナー)では、航空機の自動化と安全性の話がありました。医療とどのような関係があるのでしょうか。以下、簡単に報告します。新しいシステムが導入されると、その使い方を覚えるのに時間がかかり、日常業務に忙殺される中、そのメリットが早期に理解されないと、次第に使われなくなる。新しいシステムについて全体の仕組みを理解していないと、安全性の向上に寄与しない場合がある。電子カルテが導入され、H26年度の業務量調査では時間外業務の41%を看護記録が占めていた。ベットサイドでは電子カルテへのバイタルサイン(体温、血圧など)などの入力により、患者とのコミュニケーションがおろそかになっている。スポットチェックモニターを導入することで、電子カルテへのバイタルサインの入力を自動化し、業務量を軽減できる。今までのような手入力の場合入力作業が数時間後になり、体温や血圧などのデータが電子カルテにすぐに反映されない。入力ミスが発生する場合もある。業務量を減らし、作業ミスを減らし、本来の業務(患者のケア)に時間を割くことができるという趣旨の発表が3件ありました。~進化を続ける航空業界の試み」の発表がありました。医療と航空機の自動化と安全にどのような関わりがあるのか、聴衆は興味があったと思います。私は航空宇宙工学が専門なんですが、航空や宇宙分野の知見を、医療情報や医療安全に応用できることは非常に多いと思っています。今回、このセミナーで紹介のあった航空機事故の事例は、私も授業で紹介しています。航空機の自動化が進んでも事故率は下がっていない。過度の自動化は、必ずしも安全性を向上しない。操縦の自動化により操縦者は(自動操縦装置の)監督者となったが、自動化したコンピュータの仕組みを必ず理解しているわけではない。(コンピュータへの入力ミス(プログラムの問題も含む)、自動操縦装置への依存、急なコース変更など)※入力ミスやプログラムミスについて詳細は書きませんでした。他の文献を参考にしてください。大規模で複雑なシステムは相互作用がある。個々で合理的な判断でも、全体で失敗する場合もある。自動化された機械は、言われたとおりにしかやらない。誰かが決定的に危険な行為をしていなくても、結果的に破滅的な結果につながることもある。凍結で作動せず、自動操縦が解除。(ベテラン操縦士は直前にコクピットを離れている)副操縦士が機首を上げすぎて失速し、副操縦士が操縦桿を引き続けたため、機首下げによる速度回復ができず海面に墜落した。そのまま飛行すべきだった。自動化により航空機がどのように飛ぶのかを知らない。自動化された機械を扱う人に対応した新たな訓練方法が必要。安全を支えるのは人である。以上のような話でした。航空機事故を、医療事故と置き換えてもよい話だったと思います。(自動化された)新しいシステムの導入は、必ずしも安全性の向上につながらない。使う人が、新しいシステムの仕組みを理解していないと、正しい使い方がされない場合がある。相互作用のあるシステムでは、1つ1つの小さなミスが大きな事故を招く場合がある。(自動化された)新しいシステムを導入する場合には、その新しい環境にふさわしい訓練の方法を考える必要がある。思いがけず襲ってくる危険に、限られたリソースで対応しなければならない。ハットよりもっと危険なことがある。狩川先生のお話には、医療にも応用できる知見が多くあったと思います。14:30の最後のセッションでは、(まだ試作段階の)離床センサーを題材にしたパネルディスカッションがありました。今日は第2回目の活動日でした。私たちのクラブは、自分たちで、医療関連機器を作ろうという目標を掲げて2016年後期より成田キャンパスで活動を始めました。私たちの大学があるのは、公津の杜(教育ゾーン)です。2020年ごろには、畑ケ田地区(学術・医療集積ゾーン)も計画されています。クラブ活動の話に戻します。)の「簡易筋電系の作り方」を参考に筋電計を製作しています。前回は、10番の部品までハンダ付けしました(学生の皆さんはハンダ付けなかなか上手です)。途中で私が、工芸室の机を焦がしてしまうということもありました。今週は11番の部品を接続し、皮膚に貼り付けた電極からの電気信号をこの装置に流す端子とケーブルを作成しました。電子工作部分は完成しました。工芸室の終了時間がきたので本日の活動はここで終了、動作しない原因の究明は来週に持ち越しとなりました。合同大会」の詳細プログラムが発表されました。私が関わるのは、次のシンポジウムとワークショップになります。有人宇宙技術部門)があります。Narabu(双)が準優勝しました。これは有人火星フライバイミッションの設計コンテストです。No.が当日発表されたプレゼンの順番です。書類選考による順位と思われます。プレゼンが一番最後になってかなり有利になったと思いました。他のチームのプレゼンや質疑応答を参考に対策が立てられるからです。3人の学生たち(百瀬君、山口君、ミアン君)が非常に頑張って準備をして、かなり緊張していたと思いますが、いいプレゼンだったと思います。審査員や聴衆もかなり熱心に耳を傾けていたと思います。これで2大会連続の優勝かと思いましたが、結果は、僅差で準優勝になりました。私自身も、学生たちと一緒にプランを作る中で、前回以上に多くのものを学ばせてもらいました。今後、国内での適当に高いレベルにとどまることなく、世界のトップレベルの学生たちと本気で競い合うことを意識して勉強していってほしいと思います。国際設計コンペは、そのためのハンズオントレーニングの良い機会です。2コンテスト終了後、メキシコに移動すればイーロンマスクの火星移住計画の話が聞けたのですが、仕事のために日本へ帰らなければなりませんでした。Contestが行われます。Narabu(双)は、ファイナリストに残っています。学生3人が21日に、アドバイザー2名も22日に現地入りします。学生達もしっかり準備しました。応援よろしくお願いします。University発表の様子は下記のサイトから動画配信される予定です。COMMENT(0)[カップルでの宇宙居住]米国で民間が長期閉鎖居住実験を行うとき、男女の人数を必ずそろえてあります。おける男女のメンタルな部分に焦点を当てて研究します。私が、2013年に、アリゾナ州オラクルのバイオスフィア2の施設を見学した時に分かったことは、一人になれる、もしくは二人になれる場所が内部に適度にあったことです。(おそらく論文にしないだけで、彼らも研究テーマにはしているのでしょう・・・)突然、話題がは変わりますが、次は宇宙での・・・の話です。昭人(東海大)この発表は、タイトルのユニークさもあり、会場は満席で、立ち見も出ていました。微小重力下での生殖活動に必要な個室の設計に関する地上実験をもとにした考察です。微小重力下では、お互いに体の固定ができません。そこで体の固定に必要な器具をどのように配置したら良いのかを、男性二人が被験者になり地上で実験した内容でした。この研究は、微小重力下で、作業のために宇宙飛行士が体を固定する技術とも共通します。ある意味通常の作業でも必要な技術です。建築学の観点から設計する個室、今後の検討を待ちましょう。この論文中で以下の研究が紹介されています。))先ほど気が付きました。この方は2016年10月13日(木)宇宙生物科学会30周年記念シンポジウム(愛知医科大学)の一部の座長をしています。いえば、私たちも、2014年に、有人火星探査ミッションで個室(プライベートな一人部屋)の提案をしました。COMMENT(0)[国際宇宙ステーションでの百日草の開花写真]*上の写真はcnnサイトへのリンクです。以下の発表についての記事です。善昭(大阪府大)発表の冒頭で、北宅(きたや)先生は、上記の写真を示され、百日草がうまく開花しなかったと解説していました。(素人には、宇宙でも開花してきれいだなと思ってしまいますが・・・)この写真からは、「おしべ」がなく、異常をきたしていると説明していました。生殖成長期には、微小重力に起因する熱対流の欠如による植物葉面でのガス交換(光合成や蒸散)の抑制や生殖器官での温度上昇が生殖過程の異常を引き起こすこと、閉鎖環境内でのエチレン蓄積が生殖器官の生理に影響すること、また重力に依存して受粉が行われる植物種では微小重力が正常な受粉を妨げることが考えられる。(予稿集からの引用)を挙げていました。過去のロシアやアメリカの宇宙実験では、コムギなどは開花したものの発芽能力を持つ稔性種子の形成率が著しく低下し、またカラシナでは、ほぼ地上と等しい種子数が得られたが、種子の形質や成熟過程に変異の生じたことが報告されている。(予稿集からの引用)のようです。宇宙での食料生産に関する研究は、1990年代に盛んに行われましたが、2000年以降は、国内外ともに発表件数等がかなり減ってきています。この写真が、多くの人が宇宙での植物栽培や食料生産に興味を持つきっかけになればと思います。