日時：2020年3月2日（月） 13:20-17:45
概要：サイバー世界と物理世界を有機的に相互接続するCyber-Physical Systemは，計測・制御・計算機科学・ネットワーク論・機械学習・人工知能等の学際研究課題として，これまで活発に研究が行われてきました．新たな理論基盤の構築に加えて，交通・自動車・航空・エネルギー・ロボティクス・ヘルスケア・製造分野等，先進的なアプリケーションへの取り組みも盛んです．
他方，我が国が提唱するSociety 5.0の実現に向けては，人間あるいは社会を決定的に重要な構成要素としてシステムに組み込み，Cyber-Physical Systemと様々な形で相互に作用するCyber-Physical & Human/Social System構築のための設計図が求められています．システムに応じて，人や社会はときに制御すべき対象にも，対象を制御するコントローラにも，システムの目的を与える主体にもなりえます．加えて，これまでシステム制御が主に扱ってきた対象とは異なり，その振る舞いは物理法則には従わず，不確かです．このような役割の多様性および挙動の不確かさのため，いかに人や社会をシステム制御の枠組みで扱うかは自明ではなく，極めて挑戦的です．
本ワークショップでは，交通・エネルギー・ロボティクス・ヘルスケアを対象としたCyber-Physical & Human/Social Systemの設計について，この分野で国際的に活躍している5名の研究者によるリレー講義を通してわかりやすく解説します．多くの学生を含む研究者の皆様や社会人の方々のご参加を期待するとともに，一緒に議論できることを望みます．なお，本ワークショップはCDC2019にて開催したワークショップ企画“Systems and Control for Smart Society and Cyber-Physical & Human Systems”を下地として発展させたものとなっています．
プログラム
13:20-13:30 畑中健志（大阪大学）
13:30-14:15 早川朋久（東京工業大学）
（休憩）
14:30-15:15 畑中健志（大阪大学）
15:15-16:00 河合宏之（金沢工業大学）
（休憩）
16:15-17:00 滑川徹（慶応義塾大学）
17:00-17:45 Siddharth Suryanarayanan（コロラド州立大学）
早川朋久（東京工業大学）
講演題目：ソサエティ5.0におけるメカニズムデザイン
講演概要：
人工知能とIoT技術の急速な進歩にともない，私たちの社会のデジタル化は目まぐるしい速度で進行しています．産業革命に匹敵するこのデジタルトランスフォーメーション（DX）は，新しい便益の概念と経済的および社会的活動のディスラプション（創造的破壊）をもたらし，これまで実現できなかったきめ細かいサービスを可能にします．特に，これからのデジタル社会における各事業体（企業および/または個人）の活動は，各事業体の価値尺度を尊重し，適切なインセンティブを設定することにより，各事業体および社会全体のユーティリティを同時により高いレベルへ引き上げることができます．この講演では，将来のデジタル社会への応用に向けたインセンティブベースの社会システムのフレームワークを構築するための制御理論の適用性を検討します．
講演者略歴：
1997年京都大学工学部航空工学科卒業．2003年ジョージア工科大学博士課程修了（航空宇宙工学）．京都大学21世紀COE研究員，科学技術振興機構CREST研究員を経て，2006年東京工業大学准教授（助教授）．現在に至る．ダイナミカルシステム・制御理論の研究に従事．近年はゲーム理論と未来社会のシステムデザインに興味を持つ．
Ph.D. IEEE, AIAAなどの会員．
畑中健志（大阪大学）
講演題目：人とロボットネットワークの協調：システム設計と人間特性解析
講演概要：
本講演では，ロボティクス分野におけるCyber-Physical & Human System(CPHS)の設計に関する講演者らの取り組みを紹介する．まず，ロボティックネットワークの分散協調制御に関する基礎を紹介する．つづいて，受動性とよばれる動的システム論に基づいて，人とロボティックネットワークの協調を実現するシステムを系統的に設計する．つぎに，人間のデータを解析することで受動性に基づくシステム設計の問題点を明らかにし，これを克服する新たなシステムアーキテクチャを紹介する．さらに，人間のデータを解析することでtransparencyと人にかかる負荷との間のトレードオフを見出し，これをもとに最適なshared autonomyの達成に向けたシステム制御論からの展望を示す．
講演者略歴：
2007年京都大学大学院情報学研究科数理工学専攻博士後期課程修了．同年より東京工業大学大学院理工学研究科助教，2015年より同大学工学院准教授を経て2018 年より大阪大学工学研究科准教授となり現在に至る．CPHSの研究に従事．博士(情報学)．計測自動制御
学会制御部門木村賞，パイオニア賞，部門大会賞，同会著述賞，論文賞を受賞．IEEE TSCT およびSICE JCMSI のAssociate Editor．IEEE CSS Conference Editorial Board 委員．
河合宏之（金沢工業大学）
講演題目：リハビリシステム構築に向けた機能的電気刺激による下肢の運動制御
講演概要：
人間の身体は，脊髄運動ニューロンの発火が骨格筋を活性化させることで筋収縮をおこし，複雑な動作を可能にしています．そのため，上位運動ニューロンの損傷を抱える人は，筋力は十分にあったとしても脳からの指令が筋にうまく伝わらずに機能的な運動を実現することが困難となります．この問題に対し，機能的電気刺激(FES:functional electrical stimulation)と呼ばれる方法を用いて失われた脊髄運動ニューロンの機能を人工的に補い，適切な運動を実現させるための研究がおこなわれています．本講演では，下肢のペダリング運動に対して機器と身体をひとつの制御システムと捉え，望ましい運動を実現する方法について述べます．特に，筋の刺激方法においては下肢の筋配置に着目します．そして，健常者での実験と併せて病院と共同で進めている麻痺を有する患者を対象とした検証実験の取り組みについて紹介します．
講演者略歴：
2004 年金沢大学大学院自然科学研究科機能開発科学専攻博士後期課程修了，同年法政大学情報技術(IT)研究センターポストドクター．2005 年金沢工業大学講師，准教授を経て，2018 年同教授となり現在に至る．2013 年米国フロリダ大学客員研究員．2008 年IEEE TCST Outstanding Paper Award を受賞．視覚フィードバック制御とその応用，機能的電気刺激による身体の運動制御に関する研究に従事．博士（工学）．IEEE CSS，計測自動制御学会，システム制御情報学会などの会員．
滑川徹（慶応義塾大学）
講演題目：スマートモビリティのためのリソース配分とマッチング
講演概要：
交通ネットワークとモビリティに於いて，機械やインフラシステムの制御や最適化だけでなく，人間の意思決定に自然な形で介在するスマートな制御システム構築が希求されている．この課題に対して，人間の意思決定に関与するにはゲーム理論に基づく経済的なメカニズム設計が合理的なアプローチであると思われる．例えば，欧米諸国での高速道路に於ける可変交通料金価格制度はその一例であり，渋滞解消に対して大きな効果をあげている．
本講演では，まず電気自動車の高速道路走行における充電スケジューリング問題に対して，マッチング理論を用いた電気自動車割り当て問題と，繰り返しゲーム理論を用いたエネルギー需要量および価格の決定問題とアルゴリズムについて紹介する．つぎにドライバーが駐車場を探索する際に，ドライバーと駐車場所有者双方の効用を考慮したスマートパーキングシステムの制御メカニズム設計問題と，それに対するマッチング理論を用いたアプローチについて述べる．
講演者略歴：
1994 年金沢大学大学院自然科学研究科システム科学専攻博士課程中退．同年金沢大学工学部電気・情報工学科助手．同講師を経て2002 年長岡技術科学大学機械系助教授．2006 年金沢大学大学院自然科学研究科電子情報科学専攻助教授．2009年慶應義塾大学理工学部システムデザイン工学科准教授，2014 年同教授となり現在に至る．ロバスト制御理論，分散協調制御理論とその社会インフラシステムへの応用に関する研究に従事．博士(工学)．2014 年計測自動制御学会制御部門パイオニア技術賞，2017 年計測自動制御学会論文賞を受賞．IEEE CSS，計測自動制御学会，システム制御情報学会，電気学会などの会員．
Siddharth Suryanarayanan (Colorado State University)
講演題目：Achieving Sustainable Demand Response in the Smart Electric Grid: An Aggregator's Perspective
講演概要：
Assessing the effectiveness of a demand response (DR) program requires appropriate metrics of performance. In this talk, the assessment of an aggregator-based residential DR program using two newly developed metrics addressing the economic and environmental aspects of sustainability is presented. The economic sustainability metric of the DR method is quantified by the economic savings of the customers on electricity charges and the aggregator’s profit. The environmental sustainability is quantified by measuring the reduction in capacity factors of fossil-fueled peaking power plants and the subsequent reduction in CO2 emissions. A simulation study is performed for a large-scale power system consisting of 5,555 users and 56,659 schedulable assets using real pricing data from a utility and a bulk electricity market for a 31-day period. Then, high-performance computing methods are applied to the month-long study to yield a faster computation time. Finally, the impact of high penetration of photo-voltaic generators (PVs) and associated energy storage assets in the distribution grid on the aggregator’s profits are analyzed. The talk will conclude with thoughts on the trajectory of aggregators.
講演者略歴：
Sid Suryanarayanan is from Chennai, India. He received the M.S. and the Ph.D. in electrical engineering in 2001 and 2004, respectively, from Arizona State University. Currently, he is a professor in the Dept. of ECE at Colorado State University. He has over 100 technical publications in journals and conferences. Suryanarayanan is the co-editor of two books in electric power engineering. His recent accolades include a 2018 R&D100 Award, the 2017 IEEE Eta-Kappa-Nu (HKN) C. Holmes MacDonald Outstanding Teaching Award and the 2015 IEEE Power and Energy Society (PES) Outstanding Young Engineer Award.
日時：2020年1月30日(木) 13:00-17:50
場所：上智大学四谷キャンパス 2-309教室
〒102－8554 東京都千代田区紀尾井町7－1
JR中央線、東京メトロ丸ノ内線・南北線/四ッ谷駅 麹町口・赤坂口から徒歩5分
キャンパスマップ・交通アクセス
https://www.sophia.ac.jp/jpn/info/access/accessguide/access_yotsuya.html
主催： 自動車技術会 自動車制御とモデル部門委員会
計測自動制御学会制御部門Cyber-Physical & Human Systems調査研究会
共催： 上智大学 理工学部 機能創造理工学科
参加費：無料
参加申し込み期限： 2020年1月24日(金) 先着順（定員100名）
申込： 下記の申し込みサイト(googleフォーム)からお申込みください．
https://forms.gle/JSSaSm17ZN549mgV8
＊＊＊＊プログラム ＊＊＊＊
13:00-13:10
開会の辞
13:10-14:10
題目： スマート交通ネットワークのリソース配分とマッチング
講師： 慶應義塾大学 滑川 徹 先生
概要： 交通ネットワークとモビリティに於いて、機械やインフラシステムの制御や最適化だけでなく、人間の意思決定に自然な形で介在するスマートな制御システム構築が希求されている。この課題に対して、人間の意思決定に関与するにはゲーム理論に基づく経済的なメカニズム設計が合理的なアプローチであると思われる。例えば、欧米諸国での高速道路に於ける可変交通料金価格制度はその一例であり、渋滞解消に対して大きな効果をあげている。
本講演では、まず電気自動車の高速道路走行における充電スケジューリング問題に対して、マッチング理論を用いた電気自動車割り当て問題と，繰り返しゲーム理論を用いたエネルギー需要量および価格の決定問題とアルゴリズムについて紹介する。つぎにドライバーが駐車場を探索する際に、ドライバーと駐車場所有者双方の効用を考慮したスマートパーキングシステムの制御メカニズム設計問題と、それに対するマッチング理論を用いたアプローチについて述べる。
講師略歴： 1994 年金沢大学大学院自然科学研究科システム科学専攻博士課程中退。同年金沢大学工学部電気・情報工学科助手。同講師を経て2002 年長岡技術科学大学機械系助教授。2006 年金沢大学大学院自然科学研究科電子情報科学専攻助教授。2009年慶應義塾大学理工学部システムデザイン工学科准教授、2014 年同教授となり現在に至る。ロバスト制御理論、分散協調制御理論とその社会インフラシステムへの応用に関する研究に従事。博士(工学)。2014 年計測自動制御学会制御部門パイオニア技術賞、2017 年計測自動制御学会論文賞を受賞。IEEE CSS、計測自動制御学会、システム制御情報学会、電気学会などの会員。
14:20-15:20
題目： モデルベースト制御系設計と機械学習
講師： 京都大学 加嶋 健司 先生
概要： 制御工学は、対象とするダイナミクスを数学的にモデリングし、その本質的構造の理解や制御方策決定のための方法論の構築してきました。一方で、近年の機械学習・人工知能の分野では、データ駆動型と呼ばれるモデルを経由しない方法が精力的に開発されると同時に、改めてモデルの役割を議論する研究も増えてきています。本講演では、制御理論を専門とする講演者の主観的な視点で、これら２つの分野の考え方の違いや融合研究の動向を、計測自動制御学会「機械学習と調和する制御理論調査研究会」の活動紹介も交えつつ紹介させて頂きます。
講師略歴： 2005年 京都大学情報学研究科博士課程修了。東京工業大学大学院情報理工学研究科助教、Universität Stuttgart 滞在、大阪大学大学院基礎工学研究科准教授などを経て、2013年12月より京都大学大学院情報学研究科准教授となり現在に至る。制御工学を専門とし、特に、確率制御理論と機械学習理論の融合に興味をもつ。2019 IEEE CSS Roberto Tempo Best CDC Paper Awardなどを受賞。
15:30-16:30
題目： サイバーフィジカルシステムの安全性保証――統計的機械学習の不確かさに対処するソフトウェア科学・工学的手法
講師： 国立情報学研究所 蓮尾 一郎 先生
概要： ソフトウェアの正しさに数学的証明を与えるというのが形式手法という分野の基本的アイデアであり，ソフトウェア科学・ソフトウェア工学の分野で長年研究されてきました．しかし，形式手法をサイバーフィジカルシステムに適用するにあたっては，「数学的証明のベースとなる『定義』が存在しない」という大問題がたち現れて来ます．ここでの「定義」とはすなわちシステムおよびその動作環境の数理モデルですが，自動運転車をはじめとする近年のサイバーフィジカルシステムにおいては，外界の物理環境の不確かさに加えて，（物体認識用のニューラルネットなど）内包する統計的機械学習ユニットの不確かさが大きすぎるゆえ，厳密な数理モデリングが非常に困難なのです．本発表では，このような不確かさにどのように対処し，サイバーフィジカルシステムの安全性・信頼性を保証するかについて，いくつかの研究成果を紹介します．これらの成果は，JST ERATO 蓮尾メタ数理システムデザインプロジェクトにおけるソフトウェア科学・ソフトウェア工学・制御理論の協働から生まれたものです．
講師略歴： 国立情報学研究所 アーキテクチャ科学研究系 准教授，システム設計数理国際研究センター長，学術博士（Radboud University Nijmegen, 2008）．京都大学数理解析研究所助教，JST さきがけ「数学と諸分野の協働によるブレークスルーの探索」領域研究者（兼任），東京大学大学院情報理工学系研究科講師・准教授を経て現職．016年10月から JST ERATO 蓮尾メタ数理システムデザインプロジェクト研究総括を務める．専門は理論計算機科学，特にシステム検証，プログラミング言語理論，物理情報システム，情報科学における数学的構造に興味を持つ．第一回藤原洋数理科学賞奨励賞，国際会議 CONCUR 2014 最優秀論文賞（卜部夏木氏と共同受賞），国際会議 ICECCS 2018 最優秀論文賞（Etienne Andre 氏，和賀正樹氏と共同受賞）などを受賞．2ACM，SAE，日本数学会，日本ソフトウェア科学会，計測自動制御学会，自動車技術会 各会員．
16:40-17:40
題目： みんなの効用を高めたい！：MaaSにおけるメカニズムデザイン
講師： 東京工業大学 早川 朋久 先生
概要： デジタル技術の進展により，Xaasと呼ばれる様々なサービスモデルが提案・展開できる時代になりました．本講演では，モビリティ・アズ・ア・サービス（MaaS）の枠組みで，ユーザーとモビリティサービス事業者が互いに効用を高められるサービス体系とインセンティブ設計の枠組みについて，ライドシェアサービスを題材に考えていきます．特に，非協調システムとマッチング理論の融合による新しいメカニズムデザインのパラダイムの応用として特徴付けを行います．
講演者略歴： 1997年京都大学工学部航空工学科卒業．2003年ジョージア工科大学博士課程修了（航空宇宙工学）．京都大学21世紀COE研究員，科学技術振興機構CREST研究員を経て，2006年東京工業大学情報理工学研究科准教授（助教授）．現在に至る．
ダイナミカルシステム・制御理論の研究に従事．近年はゲーム理論と未来社会のシステムデザインに興味を持つ．Ph.D. IEEE, AIAAなどの会員．
17:40-17:50
閉会の辞
お問い合わせ： 公益社団法人自動車技術会 技術交流課 四條
E-mail : shijo@jsae.or.jp ／ TEL: 03-3262-8235
詳細はこちら
日時：7/22(月) 14:45-18:00
場所：慶應義塾大学日吉キャンパス 来往舎 大会議室
http://www.hc.keio.ac.jp/ja/hiyoshi_campus/guide/
参加費： 無料
趣旨：行動経済学の成熟に伴い，現状維持バイアスや損失回避バイアスなど，必ずしも従来の経済学が想定しない人間の特性が明らかになってきており，エネルギー管理，特にデマンドレスポンスにこれらの知見を活用しようとする取り組みがなされている．本講演会では，エネルギーマネージメントと人間社会の関わりをテーマに据え，システム制御の枠組でどのように人間・社会を捉えるかについて議論する.
スケジュール：
14:45-15:00 畑中 健志（阪大）
CPHS調査研究会の紹介
15:00-16:00 依田 高典先生（京大）
「スマートグリッド・エコノミクス：フィールド実験・行動経済学・ビッグデータが拓くエビデンス政策」
16:15-17:15 内田 健康先生（早稲田大）
「非協力複合制御システムの統合メカニズムをつくる」
17:15-17:45 井上 正樹先生（慶応大）
「都市インフラシステムにおける人間集団の“弱い”制御」
17:45-18:00 まとめ