論文 - 矢向　高弘

Real-Time Survey of Vaccine Safety of the mRNA-1273 SARS-CoV-2 Vaccine in Workplace Vaccination at Keio University

Okumura K., Hara A., Inada I., Sugiyama D., Hoshino T., Yakoh T., Yokoyama H., Urushihara H.

Vaccines （Vaccines）  10 （ 9 ）  2022年09月

ISSN  2076-393X

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The mRNA-1273 Moderna COVID-19 vaccine was introduced to combat the COVID-19 global pandemic in 2020. Although the safety of the vaccine has been investigated worldwide, real-world safety data is scarce in Japan. An online, real-time survey of adverse events following immunization (AEFIs) with mRNA-1273 was conducted in the setting of a workplace vaccination program at the School of Pharmacy, Keio University from 26 June 2021, to 11 June 2022. Participants were requested to take four surveys during a seven-day follow-up period after each of the first, second, and third booster doses. The maximum number of responses, from 301 respondents, was obtained on day 0 (vaccination date) for the first dose. 98% of respondents reported local and systemic AEFIs for the second dose on day 1. No noticeable difference in local reactions was seen among the three doses. Females reported more AEFIs than males, and the young group (18–29 years) reported a higher rate than the middle age group (≥30 years) after the first dose. Age and gender differences in rates decreased at the second and third doses. This survey confirmed that the safety profile of mRNA-1273 in a real-world setting was similar to that derived from the clinical trials, and that the agent was well-tolerated.

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Re-shooting Resistant Blind Watermarking Framework Based on Feature Separation With Gaussian Mixture Model

Yakoh T., Oi M.

IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering （IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering）  17 （ 4 ） 556 - 565 2022年04月

ISSN  19314973

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Watermarking is a technology to embed digital data into a digital image. In particular, blind watermarking is expected to ensure the authenticity and/or accountability of digital images without compromising the visual impression of viewing. A re-shooting resistant blind watermarking method is proposed in this study. This method uses the features of a given image to select regions, which are modified to embed digital data. As the proposed embedding process preserves these image features, no markers are required to extract the embedded data from the watermarked image. Furthermore, based on the estimation of the watermarked image region, the method crops the re-shot image before the extraction. Therefore, the proposed method works, even if the re-shot image includes the outer area surrounding the watermarked image region. Moreover, the proposed method compensates for the geometric transformation of the re-shot image based on the definition of the coordinate system, which is based on the distribution of the image feature points. Therefore, the proposed method works when the re-shot image is taken diagonally in front of the watermarked image. Experimental results validated that the proposed method can extract the embedded digital data from re-shot images of a watermarked image under considerable conditions of re-shooting. © 2021 Institute of Electrical Engineers of Japan. Published by Wiley Periodicals LLC.

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An NLP-Inspired Data Augmentation Method for Adverse Event Prediction Using an Imbalanced Healthcare Dataset

Ishikawa T., Yakoh T., Urushihara H.

IEEE Access （IEEE Access）  10   81166 - 81176 2022年

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This paper proposes a data augmentation method for imbalanced healthcare datasets. This method was inspired by a data augmentation method in natural language processing (NLP) that generates synthetic sentences for training by replacing some words with similar words. The proposed method generates synthetic patient records by replacing patient backgrounds with similar backgrounds. In this paper, the cosine similarity of the distributed representations was used as the similarity metric between patient backgrounds. The distributed representations of the patient backgrounds were generated by the skip-gram model. To confirm the performance improvement with the proposed data augmentation method, the prediction performance of adverse events (AEs) caused by drug administration was experimentally evaluated on a real-world medical dataset with 1,510,137 records. The combination of the proposed data augmentation method and a conventional undersampling method resulted in an 80.0% improvement in accuracy and a 40.0% improvement in the precision and F1-score. The multifaceted evaluation demonstrated that the proposed method is effective, especially for predicting AEs with positive ratios ranging from 1.0% to 2.1%, which are difficult to predict with conventional machine learning methods but should be predictable in the medical field.

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Saliency Prediction based on Object Recognition and Gaze Analysis

Ishikawa T., Yakoh T.

IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems （IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems）  141 （ 1 ） 76 - 84 2021年01月

ISSN  03854221

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Predicting the human visual attention in an image is called saliency prediction, and is an active research area in the field of neuroscience and computer vision. Early works on saliency prediction was performed by using low-level features. In recent years, convolutional neural networks (CNN) have been adapted for saliency prediction and achieved the state-of-the-art performance. However, the eye-gaze depends on the personality of each viewer and conventional methods did not take into account such individual properties of the viewer. Therefore, this paper proposes a novel saliency prediction method considering the influence of eye-gaze. Assuming that personality can be expressed as the degree of attention to an object, our proposed method considers the personality by learning which objects are likely to be perceived by each viewer, and weighting the universal saliency map with the generated mask based on the object detection results. The experimental results show that the proposed universal saliency map achieves higher accuracy than conventional methods on the public dataset, and the proposed weighted saliency map can reflect the variation of the eye-gaze influences among viewers. (1)

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Saliency prediction based on object recognition and gaze analysis

Ishikawa T., Yakoh T.

Electronics and Communications in Japan （Electronics and Communications in Japan）  2021年

ISSN  19429533

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Predicting the human visual attention in an image is called saliency prediction and is an active research area in the field of neuroscience and computer vision. Early works on saliency prediction was performed by using low-level features. In recent years, convolutional neural networks have been adapted for saliency prediction and achieved the state-of-the-art performance. However, the eye-gaze depends on the personality of each viewer and conventional methods did not take into account such individual properties of the viewer. Therefore, this paper proposes a novel saliency prediction method considering the influence of eye-gaze. Assuming that personality can be expressed as the degree of attention to an object, our proposed method considers the personality by learning which objects are likely to be perceived by each viewer and weighting the universal saliency map with the generated mask based on the object detection results. The experimental results show that the proposed universal saliency map achieves higher accuracy than conventional methods on the public dataset, and the proposed weighted saliency map can reflect the variation of the eye-gaze influences among viewers.

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A precise time synchronization method for real-time schedulers

Kikutani T., Yakoh T.

Electronics and Communications in Japan （Electronics and Communications in Japan）  101 （ 12 ） 21 - 29 2018年12月

ISSN  19429533

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This paper proposed a precise time synchronization method between schedulers of real-time operating systems by communicating time stamps over a network. An NTP-based communication protocol was used to measure the time offset between nodes. To minimize the measurement error, a light-weight network stack called RT-Messenger was used instead of common transmission control protocol/Internet protocol (TCP/IP) stack. Also, a Kalman filter was introduced to eliminate such error and to estimate time offset and drift. Furthermore, a real-time scheduler in RTAI/Linux (where RTAI is real-time application interface) was modified to compensate the time difference using the estimated offset and drift. The time compensation of a scheduler clock affects the next resume times for real-time tasks. Therefore, a recalculation process of next resume times for all real-time tasks and a reordering process of real-time task queue were added to the real-time scheduler. To validate the proposed method, time differences of resume times for two real-time tasks on different nodes were measured under various experimental conditions. The results confirm that the resume time differences were successfully kept lower than 400 ns with 300 ns standard deviation under the condition of observation period at 1 s and correction period at 10 s.

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Frame transmission time control for TDMA-based ethernet

Hagino N., Yamamoto M., Yakoh T.

IEEE International Workshop on Factory Communication Systems - Proceedings, WFCS （IEEE International Workshop on Factory Communication Systems - Proceedings, WFCS）  2018-June   1 - 8 2018年07月

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Processes of network-based control system require accurate timing control of frame transmission. A special network interface card (NIC) was proposed and implemented to adjust the timing accurately based on a dual queue structure and precise time synchronization mechanism in this paper. A high resolution measurement tool for frame transmission latency was also developed to validate the implementation. The measured results verified that the proposed NIC achieved the latency shorter than 790 ns and the deviation of it less than 49 ns while a commercial off-the-shelf NIC showed the latency longer than 9700 ns and the deviation of it more than 300 ns.

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Position and velocity measurement method from a single image using modulated illumination

Matsuo K., Yakoh T.

Proceedings - 2018 IEEE 15th International Workshop on Advanced Motion Control, AMC 2018 （Proceedings - 2018 IEEE 15th International Workshop on Advanced Motion Control, AMC 2018）     353 - 358 2018年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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Visual feedback systems utilize position and velocity information estimated from frames captured by a camera. Since the velocity information is derrived through pseudo differential with two consecutive frames, the information must be delayed essentially, and the delay often limits the performance of visual feedback systems. To eliminate the delay, this paper proposed a novel technique to estimate position and velocity information from a single image. By detecting the start and end points of the motion blur of a target object in an image, the velocity information during the exposure time of the image can be estimated fundamentally. To tag such a temporal information on motion blurs, a modulated illumination was employed. This tagging method aimed to make motion blur detection robust against various background scenery. Some simulation results validated the feasibility of the proposed method.

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Implementation of schedule management mechanism for S-TDMA switch

Koyasu S., Yakoh T.

Proceedings - 2018 IEEE 15th International Workshop on Advanced Motion Control, AMC 2018 （Proceedings - 2018 IEEE 15th International Workshop on Advanced Motion Control, AMC 2018）     575 - 580 2018年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

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Recently, because of the development of industrial systems and network systems, the demands of telehaptics and telesurgery become higher. To realize these systems, a real-time communication which can guarantee deterministic delays and low jitters in a network is required. One of the real-time protocol is Synchronous-Time Division Multiple Access (S-TDMA). S-TDMA makes it possible to coexist of real-time and conventional TCP/IP communications over a multiple-hop network using Ethernet. In previous works, the schedule of real-time combinations was fixed. So this research introduces management mechanism of communication schedules by using the technology of Software Defined Networking (SDN). SDN is a notion to realize a dynamic and centralized control of network configuration by using one controller which can manage all equipments in the network. In this paper, the design and implementation of management mechanism of S-TDMA switches are discussed and performance of the implemented switches is verified. The experiment results confirm that it is possible to change time slot allocation, communication mode and paths dynamically. Results also show that the management system can control multiple switches in the network.

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A precise time synchronization method for real-time schedulers

Kikutani T., Yakoh T.

IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems （IEEJ Transactions on Electronics, Information and Systems）  138 （ 6 ） 695 - 702 2018年

ISSN  03854221

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This paper proposed a precise time synchronization method between schedulers of real-time operating systems by communicating timestamps over a network. An NTP based communication protocol was used to measure the time offset between nodes. To minimize the measurement error, a light-weight network stack called RT-Messenger was used instead of common TCP/IP stack. Also, a Kalman filter was introduced to eliminate such error and to estimate time offset and drift. Furthermore, a real-time scheduler in RTAI/Linux was modified to compensate the time difference using the estimated offset and drift. The time compensation of a scheduler clock affects the next resume times for realtime tasks. Therefore, a re-calculation process of next resume times for all real-time tasks and a re-ordering process of reak-time task queue were added into the real-time scheduler. To validate the proposed method, time differences of resume times for two real-time tasks on different nodes were measured under various experimental conditions. The results confirm that the resume time differences were successfully kept lower than 400 ns with 300 ns standard deviation under the condition of observation period at 1 s and correction period at 10 s.

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無線マルチホップ通信の確率的性能予測手法

森静奈，矢向高弘

電気学会論文誌C 137 （ 5 ） 701 - 708 2017年05月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り,  ISSN  0385-4221

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M2M (machine-to-machine) is required and spreads rapidly in recent years. Wireless multi-hop communication is one of the communication styles to construct M2M. However, the performance estimation of such wireless multi-hop communication is not so easy because the bit error ratio and symbol rate adaptation heavily depend on various environmental conditions. Stochastic network calculus (SNC) is a theory for the performance estimation of network. However, current SNC lacks ways to take wireless random errors, branching and joining of traffic flows into calculation, these are necessary to estimate the performance of sink-tree wireless-sensor network. This paper proposed a performance estimation method for sink-tree wireless multi-hop network based on SNC. The proposed method has three attractive points. Firstly, this introduces parameters of hop number and node number considering wireless random error due to packet collision. Secondly, this treats actual sink-tree network model by considering joining of traffic. Thirdly, this separates the service curve and bounding function calculation to avoid double counting. To evaluate the accuracy of the result of the proposed method, conventional estimation methods and simulation evaluation were conducted on a typical wireless multi-hop sensor data collection network. The results validate that the proposed method achieves much higher-accuracy than conventional methods.

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Integration of Existing Ethernet Devices into Time-Division Multiplexing Ethernet

山本真明、矢向 高弘

Proc. of IEEE International Conference on Industrial Technology    1171 - 1176 2017年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

Performance Evaluation of TCP/IP over Time-Division Multiplexing Ethernet

太田原香奈、山本真明、矢向 高弘

International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation    4695 - 4700 2016年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

Selective Sending Block Determination Method Based on Quad-Tree Structure for Live Video Streaming System

張寧、矢向 高弘

情報処理学会第78回全国大会講演論文集 3   279 - 280 2016年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

データリンク層の周期的な途絶がTCPのスループットに与える影響

唐土慶太、矢向 高弘

情報処理学会第78回全国大会講演論文集 3   201 - 202 2016年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

S-TDMAスイッチングハブの実装とその評価

太田原香菜、矢向 高弘

情報処理学会第78回全国大会講演論文集 3   203 - 204 2016年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

OpenFlowプロトコルを応用したS-TDMAスイッチの管理機構の実装

山田佳史、矢向 高弘

情報処理学会第78回全国大会講演論文集 3   205 - 206 2016年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

感覚提示の有効性の検証を目的とした遠隔作業環境の実装

吉原大輔、矢向 高弘

情報処理学会第78回全国大会講演論文集 3   221 - 222 2016年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

Stochastic Network Calculusを用いた スマートグリッド環境下のエンドツーエンド遅延分析

森静奈、矢向 高弘

第58回自動制御連合講演会概要集    1 - 5 2015年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

実時間OS間の高精度時刻同期機構の実装と評価

鞠谷達士、矢向 高弘

第58回自動制御連合講演会概要集    1 - 7 2015年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

Selective Sending Block Determination Method Based on Quad-Tree Structure for Live Video Streaming Systems

張寧、矢向 高弘

41st Annual Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON)    2367 - 2371 2015年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

スマートグリッドのための大規模ネットワークシミュレータの構築

森静奈、唐土慶太、矢向 高弘

情報処理学会第77回全国大会講演論文集 3   247 - 248 2015年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

可視光通信のソフトウェア無線技術による適応制御に関する検討

片山風人、矢向 高弘

情報処理学会第77回全国大会講演論文集 3   343 - 344 2015年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

RT-Messenger を用いた時刻同期機構の実装と評価

鞠谷達士、上田和樹、矢向 高弘

情報処理学会第77回全国大会講演論文集 3   155 - 156 2015年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

顕著性マップを用いて無線帯域変動に適応するライブビデオストリーミングシステム

丸山大貴、矢向 高弘

情報処理学会第77回全国大会講演論文集 3   135 - 136 2015年03月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

低遅延ライブビデオストリーミングのための時間周波数推定に基づく送信ブロック画像選定手法

阿部 太紀、矢向 高弘

電気学会論文誌 C 134 （ 12 ） 1888 - 1896 2014年12月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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OMNeT++を用いたEMSシミュレータの構築と性能評価

森静奈、矢向 高弘

第57回自動制御連合講演会概要集    14 - 18 2014年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

近視領域作業のための可変輻輳機構を持つ立体視システムの設計と評価

坂本 尚志、矢向 高弘

電気学会論文誌 D 134 （ 9 ） 792 - 800 2014年09月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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多重リングバッファ機構を用いた実時間通信とIP通信との両立手法

上田 和樹、鞠谷 達士、矢向 高弘

電気学会論文誌 C 134 （ 8 ） 1031 - 1038 2014年08月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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Feedback Controller with Low-Pass Filter based Delay Regulation for Networked Control System

矢代大祐，矢向 高弘

IEEE Transactions on Industrial Electronics 61 （ 7 ） 3744 - 3752 2014年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

Parallel Implementation of Real-Time Communication and IP Communication by using Multiple Ring Buffers

上田和樹、鞠谷達士、矢向 高弘

IEEE International Workshop on Factory Communication Systems    1 - 8 2014年05月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

End-to-End Flow Controller for Visu-al-Haptic Communication Under Bandwidth Change

矢代大祐、矢向 高弘

Electronics and Communications in Japan 96 （ 11 ） 26 - 34 2013年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

Feedback Controller with Low-Pass Filter based Delay Regulation for Networked Control System

矢代大祐、矢向 高弘

IEEE Transactions on Industrial Electronics 61 （ 7 ） 3744 - 3752 2013年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

Minimum Delay Switch for Synchronous TDMA Network

西嶋宏明、矢向 高弘

International Conference on Computer Systems and Industrial Informatics    1 - 6 2012年12月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

Multiple Description Coding with Delta-Sigma Modulation

塩見隆太、阿部大紀、矢向 高弘

IEEE International Conference on Industrial Informatics    863 - 868 2012年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

GPGPU Aided Method for Re-al-time Systems

岩瀬友祐、阿部大紀、矢向 高弘

IEEE International Conference on Industrial Informatics    841 - 845 2012年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

帯域変動を伴う視触覚通信のための端末間フロー制御

矢代 大祐、田 大鵬、矢向 高弘

電気学会論文誌D 132-D （ 6 ） 600-606 2012年06月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

帯域幅に適応する多重記述符号化

齋藤大地、矢向 高弘

情報処理学会論文誌 53 （ 5 ） 1489-1498 2012年05月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

PD Controller with LPF based Jitter Buffer for Real-Time Communication

矢代大祐、矢向 高弘

Proceedings of the 12th International Workshop on Advanced Motion Control    1 - 6 2012年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

Optimal dynamic quantizer based acceleration control with narrow bandwidth

矢代大祐、Dapeng Tian、矢向 高弘

37th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society (IECON)    2612 - 2617 2011年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 単著

触覚鉗子によるバイラテラル遠隔操作のための遅延補償器

矢代大祐、矢向 高弘

日本コンピュータ外科学会誌 13 （ 3 ） 314 - 315 2011年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

Auditory decorator of complex sounds for teleoperation systems

倉又裕彦、矢向 高弘

産業情報処理学に関する国際会議    227 - 232 2011年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

Three ratio configuration methods for Multiple Description Correlating Transform coding

齋藤大地、矢向 高弘

2011 IEEE International Symposium on Industrial Electronics (ISIE)    826 - 831 2011年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

Ratio Configurable Multiple Description Correlating Transforms Coding

齋藤大地、矢向高弘

IEEE International Conference on Industrial Technology    352 - 357 2011年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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多重記述符号化法(MDC)を帯域の異なる複数経路通信へ適用するために、記述子毎のデータ量を調節可能な多重記述符号化法を提案し、検証実験を通じて有効性を検証した。

触覚を有する8自由度手術用両腕ロボットの開発

三留郁弥、矢向 高弘

日本コンピュータ外科学会誌 12 （ 3 ） 208 - 209 2010年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著

Feasibility Study of GPGPU Acceleration for PC-based Control

Keita Koyama, YAKOH TAKAHIRO

8th France-Japan and 6th Europe-Asia Congress on Mechatronics    560 - 563 2010年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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GPUを用いた制御計算高速化の可能性についてGPGPUの優位性および実時間OSからの利用方法の観点から検討した上で、実時間OSからの利用方法の枠組みを提案し、実装・評価を通じて検証を行った。

Development of 16-DOF telesurgical forceps master/slave robot with haptics

Motooka, W.; Nozaki, T.; Mizoguchi, T.; Sugawara, K.; Mitome, F.; Okuda, K.; Miyagaki, M.; Yashiro, D.; Yakoh, T.; Ohnishi, K.; Morikawa, Y.; Shimojima, N.

IECON 2010 - 36th Annual Conference on IEEE Industrial Electronics Society    2081 - 2086 2010年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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低侵襲医療用ロボットへの応用を目的として、16自由度のマスタスレーブ型遠隔操作型の内視鏡手術ロボットを開発した。マスタ・スレーブそれぞれが8自由度を有し、4チャネルコントローラによりバイラテラル制御を実装した。

Data Transmission Using Priority Queue for Multi-DOF Haptic Communication

矢代大介、矢向 高弘、大西公平

11th IEEE International Workshop on Advanced Motion Control    70 - 75 2010年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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LAN内で多自由度のハプティック通信を実現するために、優先度付きのキュー管理システムを設計し、実装、評価を行っている。

ネットワークを介したサーボ制御のためのPI制御器を用いた端末間フロー制御

矢代大介，久保亮吾，矢向 高弘, 大西公平

電気学会論文誌 130-D （ 3 ） 268-276 2010年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

A Detection Method of Active Queue Management in Communication Paths

岩谷純至、矢向 高弘

IEEE International Conference on Industrial Technology    1009 - 1013 2010年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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通信経路中に能動的キュー管理システムが存在するか否かを検出するためのアルゴリズムを開発し、PlanetLab上に実装し、性能の検証を行っている。

Hybrid Multipath Routing for Packet Distribution using Ant Colony Optimization

Distad Chirananthavat, 矢向 高弘

6th International Conference on Information Technology and Applications    6 pages 2009年11月

共著

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インターネットにおいて，利用可能な複数経路を動的にかつ自律分散的に探索するアルゴリズムを提案し，PlanetLabを用いた地球規模の実験評価を通じて有効性を示している。

End-to-End Flow Control using PI controller for Force Control System over TCP/IP Network

矢代大祐、矢向 高弘、大西公平

Proc. of IEEE Interna-tional Conference on Industrial Informatics    194 - 199 2009年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著, 査読有り

Low Delay Live Video Streaming System for Interactive Use

遠藤健太、吉田究理真、矢向 高弘

IEEE International Conference on Industrial Informatics    1481 - 1486 2008年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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遠隔操作のために、遠隔地の映像を低遅延で表示するストリーミングシステムのアーキテクチャを設計し、実装・評価により有効性を示している。

Implementation and Evaluation of Decorators for Delayed Live Streaming Video on Remote Control System

浜崎真一、矢向 高弘

IEEE International Conference on Industrial Informatics    1220 - 1225 2008年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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通信遅延による遠隔操作の操作性低下を抑制するための装飾器の提案し、その実装・評価により有効性を検証している。

Fault Tolerant Multipath Routing with Overlap-aware Path Selection and Dynamic Packet Distribution on Overlay Network for Real-Time Streaming Applications

石田達夫、矢向 高弘

7th IEEE International Workshop on Factory Communication Systems    287 - 294 2008年05月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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マルチパスルーティングをオーバーレイネットワーク上で効率的に実現するために、パスの重複率に基づいた分配手法を提案し、地球規模の評価用ネットワークPlanetLab上で実装・評価を行った。

Cooperative Route Searching System Considering Dynamics of Traffic Flow

堤計太、矢向 高弘

6th IFAC Symposium on Intelligent Autonomous Vehicles    6 pages 2007年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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ネットワークルーティングの技術を車両経路制御へ応用することにより、道路交通網全体としてのスループットを向上することを提案し、シミュレーションにより効果を示している。

Fairness and Utilization in Multipath Network Flow Optimization

石田達夫、上田健吾、矢向 高弘

IEEE International Conference on Industrial Informatics    1096 - 1101 2006年08月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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ネットワークフロー問題を公平性と利用効率を両立させるために多目的最適化問題として記述し、これを解くことにより達成できることを示した。

Performance Evaluation of Synchronous TDMA Switching Hub in Multi-hop Environment

上田健吾、矢向 高弘

IEEE International Workshop on Factory Communication Systems    321 - 328 2006年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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IXP-1200を用いて同期型TDMAスイッチングハブを実装した。マルチホップ環境下での通信遅延を実測することで、本実装の実時間性が優れていることを示した。

ネットワークを介したバイラテラル遠隔操作

名取賢二、辻俊明、矢向 高弘、大西公平

電気学会論文誌 126-D （ 2 ） 161-167 2006年02月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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オブザーバ理論をむだ時間補償に応用することを考案し、通信を介したバイラテラルシステムに適用し、信濃町-矢上間のキャンパスネットワーク上での実験により有効性を示している。

A Controller Design Method for Mutually Interacted Decentralized Systems

Yutaka Uchimura, YAKOH TAKAHIRO, and Kohei Ohnishi

計測自動制御学会論文集 41 （ 7 ） 547-554 2005年07月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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個別に設計された制御器が相互作用しあう分散システム全体の振る舞いや安定性について定式化・解析し、その上で複数制御器の構成法および制御器設計の手続きを含む総合的な分散システムの制御系設計手法を提案している。

A controller design method on decentralized systems

内村裕、矢向 高弘、大西公平

IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation    2961 - 1966 2004年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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分散制御システムにおいて、系全体が安定化されるためには各々のコントローラをどのように設計すればよいかという設計指針を示した。

Bilateral Robot System on the Real-Time Network Structure

Yutaka Uchimura, YAKOH TAKAHIRO

IEEE Transactions on Industrial Electronics 51 （ 5 ） 940-946 2004年10月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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静止摩擦と通信遅延について考慮したバイラテラルロボットシステムを構築し、摩擦特性、通信特性、バイラテラル制御特性の実験結果を示した。

Development of Time Division Switching Hub for Synchronous TDMA

上田健吾、矢向 高弘

IEEE International Workshop on Factory Communication System    45 - 50 2004年05月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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同期型TDMAの実現する新しい協調プロトコルを設計した。またそれをネットワークプロセッサIXP 1200に実装した。

Development of Gel-structured Electro-rheological Fluids and their Application to Mechanical Damper Elements

柿沼康弘、矢向高弘、青山藤詞郎、安西秀信

IEEE International Workshop on Advanced Motion Control    541 - 545 2004年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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電気粘性流体の沈降現象を抑止するためにゲル構造を導入した新しい機能性素材を開発した。またそれをツールシャンクとロータリーダンパーに応用し、可制御性を示した。

A Real-Time Network Based Bilateral Robot Control with Prioritized Transfer of State Variables

内村裕、矢向 高弘、大西公平

IEEE International Workshop on Advanced Motion Control    475 - 480 2004年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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優先度ベースのリアルタイムネットワークを利用してバイラテラル制御を行う際の、状態変数に対する優先度付け方法に依存した制御性能の際を示し、適切な優先度付け方法の指針を示した。

End-to-End Delay Evaluation on Multipath Routing IP Network

博多屋真一、矢向 高弘

IEEE International Workshop on Advanced Motion Control    481 - 486 2004年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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帯域確保や信頼性確保のために提案されているマルチパスルーティングの手法に変更を加えることにより、エンドツーエンドの通信遅延の揺らぎを低減することを提案し、シミュレーション評価により妥当性を示した。

Real-time Network System by Responsive Processor and Its Application to Bilateral Robot Control

内村裕、山崎信行、矢向 高弘、大西公平

計測自動制御学会論文集 40 （ 2 ） 199-206 2004年02月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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情報の優先度を考慮した通信構造を有するレスポンシブプロセッサをインタフェースとする新しいネットワークシステムを開発し、これを介して2台のロボットマニピュレータを接続し，力フィードバックを伴うバイラテラルロボットシステムを構築した．

構造ヘルスモニタリング用ワイヤレスセンサに関する研究

長井望、三田彰、矢向 高弘、佐藤忠信

日本地震工学論文集 3 （ 4 ） 1-13 2003年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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構造ヘルスモニタリング用にワイヤレスネットワーク技術を応用したセンサネットワークを提案し、理論解析、プロトタイプ製作、評価試験を行った。

分散リアルタイム制御技術の研究

矢向 高弘内村裕森澤光晴

情報処理学会誌 44 （ 1 ） 27-33 2003年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

Synchronous TDMA for Multi Hop Network to Stabilize Transmission Time

矢向高弘

Proc. of IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation    2903 - 2908 2002年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 単著

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マルチホップネットワークにおいて転送遅延を一定に保つための設計方法論を述べた。また一例として同期型の時分割多重アクセス方式を提案し、シミュレーション評価を行った。

Bilateral robot system on the real time network structure

内村裕、大西公平、矢向高弘

Proc. IEEE International Workshop on Advanced Motion Control    63 - 68 2002年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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フリクションフリードライブで構成されたバイラテラルロボットを、ネットワークを介して実時間制御を行う方法について提案し、実験により検証を行っている。

Network Resource Allocation Method for Communicating Control Systems

長井望、矢向高弘

Proc. IEEE International Workshop on Advanced Motion Control    80 - 86 2002年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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通信しあう制御システムのために、通信システムで動的に通信遅延を測定する方法を提案し、そのデータに基づいた資源予約手法を提案した。

Smooth Tactile Display in Mouse using Electro-rheological Gel

松浦喜一、矢向高弘、青山藤詞郎、安斉秀伸、桜井宏治、磯部和之

Proc. IEEE International Symposium on Industrial Electronics    424 - 429 2002年07月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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新素材である電気粘性ゲルの基礎特性を測定し、それに適した応用例としてマウス埋め込み型の力覚提示装置を提案し、開発した。

Dynamic Model of Decentralized Systems With Informational Connection

藤本康孝、矢向高弘、大西公平

IEEE Transaction on Industrial Electronics Vol.49 （ No.3 ） 707-715 2002年06月

共著

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コンピュータネットワークに代表される結合が時間変化を行う情報結合システムを数学的に取り扱うための手法を提案した。

Synchronous Time Division Internet for Time-Critical Communication Services

矢向高弘

Proc. of EUROMICRO International Workshop on Real-Time LANs in the Internet Age    111 - 115 2002年06月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 単著

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実時間通信を可能にするためのインターネットの拡張方法として同期型時分割方式を提案した。また実装方法についても提案している。

Configuration and Readhesion Control for a Mobile Robot with External Sensors

梅田泰隆、矢向高弘

IEEE Transaction on Industrial Electronics Vol.49 （ No.1 ） 241-247 2002年02月

共著

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移動ロボット上に設置したPSDセンサにより取得した環境の見かけの動きの情報を、姿勢制御と車輪スリップの再粘着制御に応用した。

ツインドライブシステムを用いたセンサレスバイラテラルロボットマニピュレータ

林田宣宏、矢向高弘、村上俊之、大西公平

精密工学会誌 Vol.67 （ No.11 ） 1834-1838 2001年11月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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モータの摩擦を低減するツインドライブシステムを提案し、センサレスバイラテラルロボットに応用した。

電気粘性流体のクラッチ機構への応用に関する研究

三ツ木勇人、矢向高弘、青山藤詞郎、桜井宏治

日本機械学会論文誌(C編) Vol.67 （ No.657 ） 409-414 2001年05月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著, 査読有り

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電気粘性流体を用いて電気的にトルク伝達率を変化させることが可能なクラッチ機構を試作した。

移動マニピュレータにおける台車とアームの協調作業

矢向高弘、中村大介

電気学会論文誌 121-D （ 3 ） 377-382 2001年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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マニピュレータの乗った台車全体を冗長マニピュレータとして捉え、直行2軸に位置と力の非干渉なハイブリッド制御系を構成した。

複数台ハンドアイシステムにおける複数対象物追従制御

矢向高弘、青木貴史、大西公平

精密工学会誌 Vol.67 （ No.3 ） 473-477 2001年03月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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複数台のハンドアイで複数対象物を追う際、対象物が交差してもハンドアイ同士が衝突することなく追従できる制御方式を提案した。

時間制約の厳しいマルチメディアのためのリアルタイム通信機構

佐藤秀雄、矢向高弘

情報処理学会論文誌 Vol.42 （ No.2 ） 189-196 2001年02月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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物体の質感を伝える新しいメディアの概念を提案し、試作を行っている。特に、これを遠隔地で実現するためのリアルタイム通信機構の設計と開発、性能評価について述べている。

仮想力伝播に基づく協調マニピュレータの分解制御

矢向高弘、伊藤正尚、大西公平

精密工学会誌 Vol.67 （ No.2 ） 241-245 2001年02月

研究論文（学術雑誌）, 共著

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多関節マニピュレータにおいて、エンドエフェクタからベースへ向かって仮想力を伝播させるという、ヤコビ行列を用いない新しい逆運動学解法を提案し、協調マニピュレータの制御に応用している。

Fundamental Study on Electro-Rheological Fluids and Their Applications to Force Display Devices

鈴木順也、矢向高弘、青山藤詞郎、桜井宏治

Proc. of International Conference on Mechanical Engineering 2000年11月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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電気粘性流体をクラッチの媒体として利用した際の基本性能を測定した。また、PID制御を行うことにより、力覚提示装置の試作を行っている。

Analysis and Synthesis of Decentralized Systems with Informational Connection

Yasutaka Fujimoto, YAKOH TAKAHIRO

Proc. IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation    2602 - 2607 2000年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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情報結合モデルにガロア理論を導入することにより設計・解析方法を提案し、分散システムの解析と合成を例示し確認している。

A Comparison study between parallel and serial linked structures in biped robot system

森澤光晴、矢向高弘、村上俊之、大西公平

Proc. of IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation    2614 - 2619 2000年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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二足歩行ロボットの脚部を構成する際、シリアルリンクを利用する場合とパラレルリンクを使用する場合について、シミュレーションを用いて比較を行っている。

A Sensorless Force Control in Twin Drive System

林田宣宏、矢向高弘、村上俊之、大西公平

Proc. of IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation    2231 - 2236 2000年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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静止摩擦が補償されるというツインドライブシステムの利点を活かして、力センサを用いずに力制御を試みて、実験結果により有効性を示している。

Application of Electro-Rheological Fluids to Flexible Mount and Damper Devices

矢向高弘、青山藤詞郎

Proc. of IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation    1815 - 1820 2000年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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電気粘性流体の応用例として、フレキシブルマウントとダンパーを試作し、その特性を電気的に変化できることを実験的に確認している。

Real-Time Communication Mechanism for RT-Linux

佐藤秀雄、矢向高弘

Proc. of IEEE International Conference on Industrial Electronics, Control and Instrumentation    2437 - 2442 2000年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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通信するリアルタイムプロセスを実現するために、新しい通信機構RT-Messengerを提案した。また、RT-Linux上に実装を行ない、性能評価による有効性の検証を行っている。

Fine Real-Time Processing in Distributed Systems

矢向高弘、佐藤秀雄、青山藤詞郎

Proc. of IEEE International Workshop on Factory Communication Systems    135 - 142 2000年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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通信するリアルタイムプロセスの新しい分類法を提案し、これまで実現されていなかった新しい通信方式を提案し、実装している。ネットワークを介して１ミリ秒の制御ループを構成することに成功した。

A Motion Control of Unconstrained Object by Multiple Mobile Robots

矢嶋達生、永見明久、矢向高弘、村上俊之、大西公平

Proc. of International Workshop on Advanced Motion Control    120 - 125 2000年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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複数台移動ロボットによる対象物押し作業に伴う位置と力のハイブリッド制御手法を提案している。

New Representation of Systems with Effect Variables

上野健太郎、矢向高弘、村上俊之、大西公平

Proc. of International Workshop on Advanced Motion Control    216 - 221 2000年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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複数のシステムが相互作用を行う複合システムを数学的に表現するための新しい方法を提案している。

Control of A Wheeled Mobile Robot with Two Image Processing Grades

中島民雄、矢向高弘、村上俊之、大西公平

Proc. of International Workshop on Advanced Motion Control    586 - 589 2000年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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未知の作業空間内をロボットが移動するために、多くの画像データから作業空間の形状を効果的に推定する手法を提案し、実験に基づく評価を行っている。

An Approach to Biped Robot with Parallel Mechanism

森澤光晴、矢向高弘、村上俊之、大西公平

Proc. of International Workshop on Advanced Motion Control    537 - 541 2000年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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二足歩行ロボットの脚部をパラレルメカニズムで構成することを提案し、シミュレーションによる評価を行っている。

A Friction Compensation in Twin Drive System

林田宣宏、矢向高弘、村上俊之、大西公平

Proc. of International Workshop on Advanced Motion Control    187 - 192 2000年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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２つのモータを用いて１自由度を実現するツインドライブシステムを提案し、摩擦力が補償

自律分散制御におけるシステムのダイナミカル結合の一表現法

石建信、藤本康孝、矢向 高弘、大西公平

電気学会論文誌 120-D （ 1 ） 80-87 2000年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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コンピュータネットワークに代表される情報結合システムを数学的に表現するための定式化を行っている。

情報結合システムの動的モデル

藤本康孝、石建信、矢向 高弘、大西公平

電気学会論文誌 120-D （ 1 ） 19-28 2000年01月

研究論文（学術雑誌）, 共著, 査読有り

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コンピュータネットワークに代表される結合が時間変化を行う情報結合システムを数学的に取り扱うための手法を提案している。

A Temporal Data Accumulation System from a Distributed Observation Network

矢向高弘

Proc. of International Conference on Industry, Engineering and Management Systems 1999年03月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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コンピュータネットワークを活用して多地点の観測データを高速に回収するための手法を提案し、シミュレーション評価により有効性を示している。

μ-PULSER: A Reactive Operating　System for Personal Robots

矢向高弘、菅原智義、安西祐一郎

System and Computers in Japan Vol.26 （ No.4 ） 1-10 1995年06月

共著

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上記論文の英訳である。

開放型分散ロボット環境における無線パケット通信のための動的なタイムスロット割り当て機構

矢向高弘、岩沢透、安西祐一郎

日本ロボット学会論文誌 Vol.12 （ No.8 ） 1-9 1994年11月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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無線パケット通信を行う場合、パケットの衝突が避けられず、タイムスロットを割り当てるのが一般的であるが、そのタイムスロット割り当てを開放環境で利用できるように拡張している。

A server-client version of “Genomatica” integrated genome information browser

秋山泰、矢向高弘、森浩禎、小笠原直毅

Proc. of Genome Informatics Workshop, V    202 - 203 1994年10月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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ゲノムデータベースとブラウザとをサーバクライアントモデルの通信型システムとして構築することにより、常に最新のデータを閲覧できるシステムを開発している。

A New Reactive Operating System for Human-Robot Interaction

矢向高弘、安西祐一郎

日本ロボット学会英文論文誌 Advanced Robotics Vol.8 （ No.4 ） 371-383 1994年08月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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人間とロボットとのインタラクションを行う際に問題となる物理資源アクセスの排他制御問題を定式化し、解決策を提案し、オペレーティングシステムの一機能として実装を行った。

μ-PULSER: パーソナルロボットを構築するためのリアルタイムオペレーティングシステム

矢向高弘、菅原智義、安西祐一郎

電子情報通信学会論文誌 Vol.J77-D-I （ No.2 ） 207-214 1994年02月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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オペレーティングシステムPULSERを、マイクロカーネル技術を用いて再実装することにより、システムの動的な構成変更が可能となり、ロボットハードウェアの構成変更に対応できるようにしている。

PULSER: リアクティブシステムの構築に適したオペレーティングシステム

矢向高弘、菅原智義、安西祐一郎

日本ソフトウェア科学会論文誌コンピュータソフトウェア Vol.11 （ No.1 ） 23-35 1994年01月

研究論文（研究会，シンポジウム資料等）, 共著

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ロボット用のソフトウェアには、リアクティブなソフトウェア、生成的なソフトウェア、対話的なソフトウェアが混在する。それらを適切にスケジューリングするオペレーティングシステムを提案、開発し、性能評価を行っている。

Designing Interfaces of Autonomous Agents

矢向高弘、山崎信行、安西祐一郎

Proc. of International Conference on Human-Computer Interaction, 19B    86 - 91 1993年08月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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自律的なエージェントのインタフェースを設計するための要因である感受性、モデル、表象についての分析を行い、自律移動ロボットの効果的なインタフェースを実装している。

Physical Ownership and Task Reallocation for Multiple Robots with Heterogeneous Goals

矢向高弘、安西祐一郎

Proc. of International Conference on Intelligent and Cooperative Information Systems    80 - 87 1993年05月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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物理共有資源の排他制御問題の定式化と、それを解決しながら資源の交換を行いあうロボット制御システムの実装を行っている。

MACS: An Efficient Multicast Mechanism for Radiopacket Communication among Multiple Mobile Robots

矢向高弘、岩沢透、安西祐一郎

Proc. of IEEE Pacific Rim Conference on Communications, Computers and Signal Processing    561 - 564 1993年05月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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無線パケット通信におけるタイムスロット割り当てアルゴリズムを開放環境で利用できるように拡張した通信機構MACSを実装し、性能評価を行っている。

PULSER: A Sensitive Operating System for Open and Distributed Human-Robot-Computer Interactive Systems

矢向高弘、菅原智義、秋庭知宏、岩沢透、安西祐一郎

Proc. of IEEE International Workshop on Robot and Human Communication    404 - 409 1992年09月

研究論文（国際会議プロシーディングス）, 共著

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人間とのインタラクションを行うロボット用のオペレーティングシステムPULSERを開発し、その性能評価を行っている。