情報技術はいかに活用すべきか?
2003年6月19日 武蔵工大横浜キャンパス談話会
情報メディア学科 後藤正幸
本日の内容
１．後藤のこれまでの研究経緯と内容紹介
２．武蔵工大着任後の取り組み
３．横浜キャンパスのサーバキャンパス事業
１．これまでの研究経緯
1．ニューラルネットワークによる化学プロセスの制御
2．在庫管理における定期発注法に関する研究
3. 情報圧縮の方法と性能解析に関する研究
4. 統計的モデル選択に関する研究
5. AHPによる意思決定モデルに関する研究
6. 企業モデル(ビジネスモデル)のデザインに関する研究
1) ニューラルネットによる化学プロセスの制御
入力
出力
化学反応のプロセス
自動制御が難しい
熟練オペレータが制御
ニューラルネットに学
習させてはどうか?
熟練オペレータの知識をモデル化
熟練オペレータ
化学プロセスの状態をモニタリング
「なんかやばそう…」
炉内の温度、温度変化、原料投入量、
と判断したら制御介入
炉の回転トルク、回転数、、、etc
熟練オペレータ
の暗黙知
ニューラルでモデル化
A地点温度
A地点温度変化
B地点温度
制御介入量
B地点温度変化
：
原料投入量
：
• 大量のデータが必要
•オペレータの知識が正しいか？
2) 在庫管理における定期発注法
例えば
納入
在庫点
出荷
キャッシュフローの
問題
フローとストックの概念は応用範囲が広い
原料
部品
工程１
工程２
工程３
工程４
工程５
完成品
部品
部品
部品
部品
部品
各工程に部品在庫、仕掛品在庫、完成品在庫が存在する
しかし
在庫の機能
バッファ機能
在庫超過は
1.
コスト増
2.
機械損失
在庫量の変動
在
庫
量
発注サイクル期間
時間
在庫管理問題は現代制御理論にのる！
システムの状態空間表現
z (t ) = Fz (t − 1 ) + Gy (t − 1 ) + w (t )
状態ベクトル
評価関数
m
J
m
{
制御入力ベクトル
白色雑音ベクトル
}
= E ∑ z (t ) Qz (t ) + y (t − 1 ) Ry (t − 1 )
t =1
T
T
Q,R： 正定値ウエイトベクト
定期発注モデルではこれを使ってしまえ！
理論的には十分だが、実務はより泥臭い???
現在の情
・ 納入業者、製造業者、配送業者、販売業者のバリューチェー
ン全体で最適化 → サプライ・チェーン・マネジメント
・製造・販売のプロジェクト化 → セル生産方式への移行
etc …
3) 情報圧縮の方法と性能解析
データの
発生源
０１００００１００００１０１００００００００１０００・・・
圧縮
０１０１１００１０１０１０・・・
圧縮は情報源の統計的性質に基づいて行われます
どこまで圧縮できるのか？
どうやったらより圧縮できるのか？
圧縮アルゴリズムの性能保障は？
4) 統計的モデル選択
データ
統計モデル１
統計モデル２
どちらがよいモデル？
AIC,BIC,MDL,・・・
•重回帰分析の説明変数選択問題
•ニューラルネットの中間層素子数決定問題
•マルコフモデルの次数決定問題
•統計データの統計的性質の変化検出問題 etc …
5) AHPによる意思決定モデル
代替案
評価基準
沖縄
料金
サイパン
移動時間
海
複数の代替案に対し、多くの評価基準
ハワイ
ショッピング
6) 企業モデル（ビジネスモデル）のデザイン
企業活動
業務のモデル
IDEF0モデル
コストの側面
時間の側面
財務の側面
構造マトリクス
システムダイナミクス
因果関係分析
統計手法 感度分析
社長の操縦席
・・・・
ITによるパッケージ
IDEF0モデルによる業務モデリング
業務全体を把握し、改善するための設計図
6) 企業モデル（ビジネスモデル）のデザイン
企業活動
業務のモデル
IDEF0モデル
コストの側面
時間の側面
財務の側面
構造マトリクス
システムダイナミクス
因果関係分析
統計手法 感度分析
社長の操縦席
・・・・
ITによるパッケージ
コストモデル構築と意思決定シミュレータの構築
シミュレータの概念
工場（組立・加工）
コストデータ
シナリオ
工場立地場所、輸送手段等
輸送コストデータ
シミュレータ
結果
材料費データ
コストの内訳
設定パラメータ
為替、生産台数等
製造原価
加工費＋組立費
材料費
海上輸送費
陸上輸送費
輸送費
人件費
工場建物
減価償却費
機械設備
その他経費
PC 等
シミュレータの自由度と
シミュレーションの簡易性
シミュレータ
の自由度
高い
プログラム言語
Excel
シミュレータ構
築の簡易性
複雑
どれだけ柔軟性
があるか？
低い
Excel+構造
supercel
COMFAR
supercel+構造
ここ？
ここ？
シミュレーション
の簡易性
適切な自由度と
簡易
簡易性
複雑
第三者の理解
容易性
簡易
２．武蔵工大着任後の取り組み
情報技術を最大限活用する方法論に関する研究
日本医大、早稲田大、 (株)
日立ADと共同研究
• リハビリ医療の質改善のためのデータベース構築
• 授業改善を目的としたアンケートデータ解析
• プリンタで染色可能な新染色技術とマネジメント
• eラーニングシステムの構築・評価と効果的運用法
• 情報技術を活用した環境教育モジュール構築
• SCMにおける意思決定
• 高度情報化流通システム実現のための情報チェーン
早稲田大、（株）東芝と
共同研究
（株）デンエンチョウフ・
ロマンと共同研究
東大総合試験所、青山
学院大、早稲田大と共
同研究
ブレンダ研と共同研究
TISコンサルティング、名古
屋工大と共同研究
増井研と共同研究
１） リハビリ医療支援データベース開発
リハビリテーションの品質向上
計画と評価
が重要
診療プロセス
計画
リハビリテーション
アウトカム
評価
リハビリテーションの 診療プロセス と アウトカム
のデータベース化
利用する人
主治医
リハビリ担当医
・診療報酬請求 ・治療成績の比較検討
・患者と家族への情報提供 ・一般患者への広報
・医療の質向上に向けた科学的アプローチ
看護婦
患者、家族
PT
OT
ST
リハビリテーション情報システムのデータ項目
入院時に一度だけ
採る項目
定期的に評価する項目
入院時所見
性別
年齢
発症日
入院年月日
リハビリテーション治療開始日
発症前職業
同居家族
人数
配偶者
入院疾患名
麻痺側
当該疾患
利き手
合併症
廃用症候群
リハビリテーション暦
身長
体重
血圧
脈拍
体温
血算
白血球数
Hb
血小板数
生化学
TP
Alb
T.Chol
T.G.
BUN
CRE
血糖
心電図所見
心房細動
虚血性心臓病
胸部レントゲン写真所見
心不全
慢性呼吸疾患
発症前の自立度
握力
右
左
関節可動域
上肢
手指
下肢
体幹
その他
顎関節
徒手筋力検査
意識障害
JCS
GCS
脳神経系
眼球運動
視野欠損
顔面神経
舌下神経
深部腱反射
上腕二頭筋
上腕三頭筋
腕橈骨筋
アキレス腱
腹壁
Hoffmann
Babinski
痙性
肘関節
手関節
膝関節
足関節
上記以外
身体機能障害
Brunnstrom Stage
上肢
手指
下肢
上肢機能テスト
感覚障害
表在覚
深部覚
高次脳機能障害
見当識障害
認知障害
失行
半側空間無視
注意障害
記憶障害
遂行機能障害
Kohs立方体テスト
痴呆
嚥下障害
口腔期
咽頭期
食動期
構音障害
失語
聞く
話す
読む
書く
標準失語症検査
Pusher現象
褥瘡
リハビリテーション総合
実施計画書の項目に
追加修正を加えた
ADL
基本姿勢動作
背臥位からの寝返り
背臥位からの起き上がり
座位保持
立ち上がり動作
立位保持
移乗
移動
排尿管理
排便管理
トイレ動作
食事
洗面・整容動作
口腔ケア
整髪
手洗い
洗顔
髭剃り/化粧
爪きり
入浴
更衣
コミュニケーション社会的認知
理解
表出
社会的交流
問題解決
記憶
毎日採る治療項目
PT
評価
起居動作
リラクゼーション
座位バランス
ROM
立ち上がり・バランス
ファシリテーション
移乗
車椅子移動
歩行
ADL
FIMをもとに介助内容、
補助具の内容がわかる
ように新たに作成した
OT
評価
寝返り起き上がり
座位
立位立ち上がり
上肢機能
移乗
車椅子
歩行
作業・巧緻
ADL
カルテの情報
を基に
まとめ挙げた
リハビリ治療には差がある？
U病院のPTによる治療内容
K病院のPTによる治療内容
2病院間の治療内容にかなり差がある。
K病院では、車椅子移動にかなりの時間を使っているのに対してU病院で は、車椅子移動は行われていない。
U病院ではK病院に比べて歩行に多くの時間を使っている。
２病院間の治療成績に差がありそうである。
２病院間の治療内容に大きく差がある。
歩行の時間の差が歩行のADL点数の差に影響を与えている？
リハビリ医療支援DB構築
各病院では症例
各病院では症例
不十分
不十分
分析結果
各病院
各病院の情報
を一括分析
管理機関
データ入力パソコン
PDA
共通データベース
院内データベース
根拠に基づいた
治療計画立案
治療・
評価情報
管理機関が各病院の情報を分析し、各病院にフィードバックする
仕組みが必要
２．武蔵工大着任後の取り組み
情報技術を最大限活用する方法論に関する研究
日本医大、早稲田大、 (株)
日立ADと共同研究
• リハビリ医療の質改善のためのデータベース構築
• 授業改善を目的としたアンケートデータ解析
• プリンタで染色可能な新染色技術とマネジメント
• eラーニングシステムの構築・評価と効果的運用法
• 情報技術を活用した環境教育モジュール構築
• SCMにおける意思決定
• 高度情報化流通システム実現のための情報チェーン
早稲田大、（株）東芝と
共同研究
（株）デンエンチョウフ・
ロマンと共同研究
東大総合試験所、青山
学院大、早稲田大と共
同研究
ブレンダ研と共同研究
TISコンサルティング、名古
屋工大と共同研究
増井研と共同研究
２）授業改善を目的としたアンケートデータ解析手法
背景
情報技術を活用した
学生にとっての講義の質向上
講義・演習支援システム
⇒ 学生の満足度の向上
情報検索，テキストマイニング技法を駆使し、学生アンケー
トから知識発見を行いによって授業改善をめざす！
•
仮説
•
•
学生の特性によって講義に対する学生の満足度は異なる．
学生の満足度と成績は関連する．
満足度
学生の特性
講義
成績
仮説
学生の興味・個性・事前
知識・やる気に合わせた
講義により評価は向上する
学生全体
学生Aの興味・個性・やる気
に特化した講義
学生Bの興味・個性・やる気
に特化した講義
学生Aの満足度向上
学生Bの満足度向上
・・・
学生Xの興味・個性・やる気
に特化した講義
学生Xの満足度向上
・・・
学生Aの成績向上
学生Bの成績向上
学生Xの成績向上
選択式アンケートと自由記述式アンケート
大学の講義の質向上
情報技術、テキストマイニング技術をうまく用いて
学生のアンケートを授業改善に役立てたい
選択回答式アンケート
自由記述式アンケート
アンケート評価の目的
初期アンケート
中間試験
反映
最終アンケート＋試験
反映
反映
講義・演習
講義・演習
結果評価
初期アンケート
講義に関して抱くイメージ
個性に関する項目
採
• 点の方法
講
演習の比率
• 義・
専
• 門用語の知識
実
• 務経験
講
• 義に関する姿勢
他
• の講義の成績
科
• 目内容への興味
個
• 々の技術への興味
希
• 望職種・業種
取
• 得したい資格等
講
• 義内容に対する
イメージ
講義の 講義方法
イメージ の要望
将来設計
興味
意欲
事前知識
学生
学生の特徴分析
結果の一例：トップダウンｖｓボトムアップ分析
• トップダウン分析
中間・期末試験の得点から算出した「成績 基準点」により学生を５グループに分類（最
終的な成績はレポート・出席状況も加味）
• ボトムアップ分析
語の有無を表現したビットベクトルを元に学
生の自由記述をクラスタリング
クラスタ同士の統合
語ｍ
語２
語１
ボトムアップ分析のための
階層型クラスタリング（群平均法）
学生１ 0 1 0 0 1 1 0 0 1 0 1
学生２ 1 0 1 0 0 0 1 0 0 1 1
学生３ 1 0 1 1 0 0 1 1 0 1 1
:
:
:
学生Ｎ 0 0 0 1 1 1 1 0 1 1 1
成績基準点とクラスタリングの
関係（初回アンケート）
成績基準点
ほぼ丸写しを行った
学生
Jaccard係数（クラスタリングは←の方向に進行）
成績基準点とクラスタリングの
関係（最終回アンケート）
成績基準点
ユニークな語彙を
使った学生
Jaccard係数（クラスタリングは←の方向に進行）
２．武蔵工大着任後の取り組み
情報技術を最大限活用する方法論に関する研究
日本医大、早稲田大、 (株)
日立ADと共同研究
• リハビリ医療の質改善のためのデータベース構築
• 授業改善を目的としたアンケートデータ解析
• プリンタで染色可能な新染色技術とマネジメント
• eラーニングシステムの構築・評価と効果的運用法
• 情報技術を活用した環境教育モジュール構築
• SCMにおける意思決定
• 高度情報化流通システム実現のための情報チェーン
早稲田大、（株）東芝と
共同研究
（株）デンエンチョウフ・
ロマンと共同研究
東大総合試験所、青山
学院大、早稲田大と共
同研究
ブレンダ研と共同研究
TISコンサルティング、名古
屋工大と共同研究
増井研と共同研究
３） 水を使わない染色技術の技術マーケティング、及びエコブラ
ンド構築に関する研究
（株）デンエンチョウフ・ロマン開発（以下、D社）
従来の染色技術
原反１トンの染色に水100トン
水を使わない染色技術
顔料が使えるエコ製品の可能性
情報技術を援用した様々な製品
D社のとった戦略とその効果
国、地方自治体との連携
・創造法認定
・東京都特許流通アドバイザーのサポート
・経済産業省関東経済産業局との連携
・契約13件締結
（特許流通アドバイザー仲介）
・産業総合技術研究所との受託
研究決定
（関東経済局 藤和彦部長仲介）
大学、学会との連携
• 繊維学会テキスタイル 展出展
• ファッション系学校との共同プロジェクト
• ビジネスモデル学会 発表
• 大学教官との共同研究活動、勉強会
• 繊維学会テキスタイル展 優秀賞
•日韓ファッション会議出展
• 学会の下部組織として、研究分化
会を発足（ファッションビジネス学会）
• 論文発表（ビジネスモデル学会等）
• 大学の講義の機会、学生の力を
得る（武蔵工業大学）
コンクール等への積極参加
• 大田区のおおた工業フェア 出展
• ベンチャープラザ地区大会、全国大会
• 近未来テクノロジーエキジビジョン
・おおた工業フェア優秀賞
・ベンチャープラザビジネスプラン
コンテスト関東東京地区代表
→メディアから注目
効果
技術概要
大気汚染
工場廃水
一般的な染色（捺染）工程 ユーザー
専門工場
下地処理
（原反に糊材/でん
スチーミング
色づけ
ぷんを塗布）
（高温蒸気で蒸して
染料を固着）
ソーピング
（高温および冷たい水
で余分な糊材などを洗
い流す）
プロセス・イノベーションによる
プロセス・イノベーションによる
① コスト削減
① コスト削減
本特許技術による染色（捺染）工程
② リードタイム短縮
本特許技術による染色（捺染）工程
② リードタイム短縮
③ ユーザ自由度の拡大
③ ユーザ自由度の拡大
専門工場
ユーザー
（小ロット生産対応）
（小ロット生産対応）
④ 環境に優しい技術
④ 環境に優しい技術
下地処理
（原反に「浸透剤＋
固着剤」を含浸）
色づけ
色づけ
（パソコン）
（パソコン）
縫製
縫製
2003/319
従来の技術との比較
環境克服
従来の技術
コスト削減
今回の新技術
布は何でも
プリンタは
どの機種で
も加工可能
■大量生産・大ロット
■少量生産・少ロット
■長い納期
■短い納期
■大規模な専用施設
■印刷用（家庭用）プリンターでも可
■大量の労働力
■個人でも可
■水・エネルギーの大量使用、
ボイラーの排煙（環境汚染）
■水を使用しない・環境汚染がない
■高温・高湿な作業環境
■作業環境に影響を与えない
■熟練した技術・ノウハウが必要
■誰でも気軽に染色できる
「布」の新しい可能性を広げる
Only One
夢のあるプロダクト！
（こんなひとたちに使ってもらいたい）
専門学校生・大学生→デザインして始めてのビジネス
お父さん→お子さんのワッペン・いつも一緒
カンボジアの観光産業
縫製して洋服
2003年MI-Tech横浜祭にて
2003年横浜祭でのアンケート結果(1)
アンケート有効回答数１２１ （男６５ 女５６） 職業内訳 学生８３ 会社員２１ 主婦９ その他８
質問１：あなたはエコ製品を購入したいですか？
1) 購入したい ・・・ 30.0 %
2) 全く同じデザインのもので価格が同じであれば購入したい ・・・ 60.5 ％
3) 興味がない、エコ製品かどうかは製品購入には関係がない ・・・ 9.5 ％
質問2：次の金額の衣類がエコ製品であるならば、いくらまで出しますか？
1) 1,000円 ・・・ 1,389.6円 （全体平均）
2) 3,000円 ・・・ 3,540.7円 （全体平均）
3) 5,000円 ・・・ 5,665.1円 （全体平均）
4) 10,000円 ・・・ 11,267.0円 （全体平均）
エコ製品は多少
高くても買う！
2003年横浜祭でのアンケート結果(2)
質問3： 今回展示した新染色技術を使ったエコ製品について、次の
キャッチフレーズのうち、最もインパクトのあるものはどれですか？
1) 水を使わない染色技術を使って染色しています。
49.2％
50.4％
51.8％
−本製品では水を一切使いません。染色排水がなく河川を守ります。
2) 人体に優しい顔料を使って色を染めています。
23.2％
17.4％
11.9％
− 顔料はお化粧に使われています。合成染料と違い人体に優しい製品
なのです。
3) 地球に優しい顔料を使って色を染めています。
25.0％
− 顔料は石と同じで廃棄しても土に帰ります。合成染料のように環境を
32.2％
39.0％
汚染しない地球環境に優しい原料です。
全体
男性
女性
３．横浜キャンパスのサーバキャンパス事業
環境教育
情報教育
• 環境教育 → 日本、全世界に向けた教育コンテンツ提供
• 情報教育 → 情報化社会に羽ばたく人材の育成
• 充実した情報インフラを駆使し、環境と情報の
ノウハウを融合する必要性
海外・国内連携型サーバーキャンパス
オーストラリア
School for Field Studies(SFS)
ネパール
中国
カトマンズ大学
武漢大学
本学
横浜キャンパス
青山学院大学
AMLプロジェクトII
東京工業大学
社会理工学研究科
東京大学
早稲田大学
総合試験所
理工学研究科
１）オーストラリア熱帯林復元フィールド教育プログラ
ムの開発と運用
単年度のフィールド教育プログラム全体の時間的流れ
（準備期間）
・ SFSと の 事前打ち合
わせ
・学生への事前授業
・学生による事前調査
・オリエンテーション
・小掘洋美（武蔵工大教授）
・SFS
・SFSオーストラリア熱帯雨林
研究センター
・参加学生
オーストラリア現地
フィールド
実習
・小掘洋美（武蔵工大教授）
・SFSオーストラリア熱帯雨
林研究センター
・参加学生
（フィールド実習後）
・フィールド実習成果電子コ
ンテンツの作成
・フィールド実習成果電子コ
ンテンツの公開
・SFSへのフィールド実習成
果のフィードバック
・ディスカッション
・小掘洋美（武蔵工大教授）
・SFSオーストラリア熱帯雨
林研究センター
・参加学生
情報メディアセンター、環境情報学部（小掘研究室、ブッシェル研究室、山田研究室 etc）
２）持続可能な発展のためのネパール・カトマンズ大学
等のとの環境教育モジュールの共同開発と運用
ネパール
カトマンズ大学 環境学部
・ネット上でミーティング
・研究成果等の電子ファイルの統合
・データベース共有
・教材の共有
武蔵工業大学
環境情報学部
情報メディアセンター
武蔵工業大学
本事業 主メンバー
主に Bushell研究室
後藤研究室 etc
技術協力
環境教育モジュール開発
・ネット上でミーティング
・研究成果等の電子ファイルの統合
・データベース共有
・教材の共有
ネパール
ACAP組織
３）武漢大学との日中横断空間情報の共同構築 および応用研究
中国
武漢大学 光電情報工程学部
・遠隔授業
・遠隔ゼミ
・国際共同研究
・共同学生指導
・遠隔研究打ち合わせ
・コンテンツの共有
武蔵工業大学
環境情報学部
情報メディアセンター
日本
武蔵工業大学環境情報学部
環境情報学研究科・環境情報学部
空間情報の共同構築研究
４）国内他大学との横断型サイバーキャンパスの構築
東京工業大学 大学院社会理工学研究科
赤間 研究室
・メディアタブロー運用に関する共 同
研究
・遠隔共同研究会に関するシステム 評
価と効果的運用法の提案
技術協力
武蔵工業大学 横浜キャンパス
情報メディアセンター
環境情報学部
武蔵工業大学
本事業 主メンバー
主に 後藤研究室
高山研究室 etc
・ネット上の遠隔研究会
・遠隔論文データベースシステムの
構築と運用に関する研究
大阪電通大
湘南工大 etc … 参加
早稲田大学 理工学部
平澤研究室
武蔵工業大学
世田谷キャンパス
・ネット上でミーティング
・eラーニング教材の共有
・サーバーキャンパスシステムの
共同研究
青山学院大学
総合研究所AMLⅡﾌﾟﾛｼﾞｪｸﾄ
経営学部 玉木研究室
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