CPS実現に向けたバイオインターフェース研究グループ

　Society 5.0を実現するためCPS(Cyber-Physical System)に関する研究が重要となっている。本研究グループは、その中でも健康寿命の長寿化に貢献するため、未病や遠隔医療診断への応用に焦点を当てた基礎研究を実施する。具体的には、マクロおよびミクロな生体と電子デバイスの界面を制御し、それらをスムースに接続させ、データ処理の高速化に関する研究に取り組む。

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橋梁・機械設備の健全性モニタリング研究グループ

　2020年国土交通省の白書によると、高度成長期に建設された道路橋が多数存在し、道路橋の老朽化は急速に進展する。一方、点検や整備に携わる専門作業員や技術者などの人材は徐々に減少しており、必ずしも十分な点検・整備が行われていない現状が明らかにされている。従って、事後保全から予防保全への切り替えが必要であることが白書においても示されており、インフラや関連施設の劣化や損傷を効果的かつ効率的に診断する「構造健全性モニタリングシステム」が積極的に開発されている。また、機械設備についても、故障の予兆を捉えメンテナンスをすることで大幅な設備の運休を避けようとする予防保全の考え方が広がっており、振動センサによる状態監視の研究が多数行われている。しかし、これらの損傷・故障診断システムのほとんどは、センサ信号の増幅や無線通信を使用したデータ送信に電源を必要とするため、導入工事などの費用が大きく、未だ広く普及するには至っていない。
　そこで、我々は、電源を必要としない自立発電センサを利用した構造健全性監視システムを提案することを目的として研究グループを設立する。当該システムが実現できれば、計測したい場所に自由に設置できるようになるとともに、導入コストが低く、広く普及することが期待できる。

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バイオインターフェイス研究グループ

　マテリアルを生体に接触させた際に，生体が最初にマテリアル表面を認識することは言うまでもなく， 表面の性状がマテリアルの運命を左右すると言っても過言ではない。このようなマテリアルに求められる性質として 「生体適合性」という表現がしばしば用いられる。生体適合性とはある治療（目的）に対し必要とされる生体反応も 誘導しながら適切に機能するマテリアルの性質を指し，目的によってマテリアルに要求される機能は異なる。 本研究グループには，上述した研究目的を達成するために，様々なポリマーを扱える体制が整っている．生体環境は極めて複雑であ り，生体内で異物として認識されないポリマーマテリアルはほとんどなく，色々な制限をもとに 医療機器が使用されているのが現状である．あらゆるポリマー分子を扱えるメンバーが協働する ことにより，生体と同化するポリマーマテリアルが創出され，医療機器の安全性や安定性を高め ることはもちろんのこと，これまで現存し得なかった新たな治療法の創出にも貢献できると考えて いる.

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メタバースによる文化財の発展的活用に関する研究グループ

　Covid-19の世界規模での感染拡大による人やモノの停滞がDXを加速化し，市民生活の新たな側面として仮想的な空間を人々の活動基盤とするメタバースの利用価値も顕在化し始めている．本研究では，申請者らの独自技術である文化遺産用のクラウドシステム（H-BIM; Heritage-Building Information Modeling）の実現手法を踏まえたメタバースを創出する．さらに，現実と仮想のコミュニティでシームレスに学術的・観光資源としての価値を高めることで各地の文化遺産の維持管理に資する枠組みへと昇華させることを目的とする．

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災害にフレキシブルな緊急救命避難支援研究グループ

　火災、テロ、地震、強盗などの突発的災害発生時には、被災者はパニック状態に陥って 冷静な判断ができず、迅速な避難が困難となる。災害発生直後に被災者が正確な災害情報を即時 に入手することは困難であり、被災者が各々の判断で避難をする必要があるため、最悪の場合に は死傷者などが発生する可能性が高い。我々は、これまで実現不可能として研究対象とされてい なかった、災害発生直後１分以内に災害を自動検知し、リアルタイムで被災者の緊急避難情報の 提供や指示を行う、新たな緊急救命避難支援システムを研究してきている。災害現場に居合わせ た被災者らの時々刻々の行動を機械学習で分析し、携帯端末間のアドホック通信および通信イン フラを用いて情報を共有することにより、災害発生直後の災害発生検知、および避難経路の特定 を行い、安全かつ迅速な避難支援を実現する。また、災害発生前後の災害対応にも対象を広げ、 災害発生前における通常時の情報配信および災害発生後の避難場所を含めた避難支援に関する検 討も行う。

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マイクロバイオーム研究グループ

　異種生物で構成されるマイクロバイオームの機能解明やその制御技術の開発を目指して、本研究グループでは、マイクロバイオームの理解を深める基盤技術の開発、機能性分子および細菌叢代謝物によるマイクロバイオーム制御技術を開発することを目的とする。

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インフラマネジメント研究グループ

　社会・経済活動を支えている道路、鉄道、公共構造物などの社会基盤施設（インフラストラクチャ）には、多額のストックが投下されてきているが、その経過年数も長期にわたる施設が増大しており、今後の戦略的な維持管理手法の開発が重大な社会問題となっている。こうした背景の下、本研究グループでは、社会基盤施設の先進的な維持管理手法の確立を目的とする。そのために、高速道路に関わる諸施設を対象として、３次元高精度カメラやUAV等による３次元計測システムを活用した維持管理手法、３次元点群データによる維持管理手法、AI（人工知能）の活用による維持管理手法等について検討する。また、高速道路に関わる地盤構造物、地下構造物に対する検討も視野に入れて研究する。

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気候変動に適応した健康まちづくり研究グループ

　今後の人口動態や気候変動による影響を想定した場合、極端気象の増大、高齢化、都市への人口の集中などは、環境被害、健康被害などを増大させる要因となる。本研究グループでは、IPCCが示す2℃上昇（RCP2.6）、4℃上昇（RCP8.5）の将来気候シナリオに対する適応策の推進がもたらす都市環境への影響と健康への影響を評価し、都市環境の改善と人の健康の維持・回復の適応策を提案することで、気候変動を考慮した健康まちづくりに貢献することを目的とする。

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人間・環境系の生体応答・感覚モデル研究グループ

　家庭部門のエネルギー消費は、生活の利便性や快適性を追求するライフスタイルの変化などの影響が背景にある。エネルギー消費を抑えるためには、家庭生活においてエネルギーを多く使う冷暖房機器の代替や生活行動時の省エネ手法を開発する必要がある。人間・環境系の生体応答・感覚モデルに基づき、省エネルギーを達成するための環境評価技術の開発を目的とし、省エネルギーの観点で行動を選択する意志決定を支援するシステムを構築する。

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社会安全イノベーションに貢献する大阪梅田におけるネットワークハブ構築研究グループ

　大阪梅田地区のひと・モノ・知のターミナルとしての強みを活かし，安全・安心社会のためのイノベーション創出を目指す．災害は日常の延長で発生するものであり，日常を豊かにする価値を生み出しているあらゆる業界が対象である．しかし，これらの業界は防災専門家ではない．南海トラフ巨大地震などの将来の災害を見据え，何が課題になっているのか，その知見を提供するとともに，課題解決に有用なビジネスモデルの提案も行う．

人工物・システムの設計・製造・運用における暗黙知研究グループ

　本研究では、人工物・システムの設計・製造・運用における安全問題を対象として、そ れを実施する組織もしくは組織群における暗黙知に関する情報を収集、分析、体系化し、 「暗黙知学」の礎として人工物や技術の安全における鍵概念の構築を目指す。