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芸術工学研究院 研究紹介

「知覚科学」という学際的な領域の確立を目指して ~フロンティア共有型研究システムを活かして即興で奏でるハーモニー~

■応用知覚科学研究センター設置の背景

 2013年4月,九州大学・芸術工学研究院にて,「応用知覚科学研究センター(Research Center for Applied Perceptual Science)」が発足しました。当センターでは,環境や物,情報を人がどのように受け取るのか,意識の先端に上る現象を,脳活動と関係付けることにより,脳と心の不即不離の関係を解明するような分野である「知覚科学」という学際的な領域の確立を目指し,分野の壁を越えた研究が迅速になされるように,さまざまな工夫をしています。

応用知覚科学研究センター設立記念シンポジウム「知覚と言語のあいだで」2013年4月1日

 当センター設置の背景には,本研究院に,理学,工学,芸術などさまざまな分野の専門性を持った人材が集まっていること,さらには,知覚心理学および関連分野を専門とする研究者がまとまって活動していることがありました。センター長である中島を含む何名かの研究者が,各地からとり寄せた材料に色々なスパイスを混ぜ合わせると新しい創作料理ができるように,この好奇心にあふれる研究者を統合すれば,これまでにできなかったことができるようになるのではないかと考えました。
 当センターでは,学際的研究を広く迅速に行うために「フロンティア共有型研究システム」と名付ける新しい研究システムを導入しています。このシステムの特徴は,「文系」「理系」「基礎研究」「応用研究」などの区別を撤廃することにあります。あちこちで試みられてはいるものの,なかなか実現しないことですが、当センターではメンバーを慎重に選ぶことによってこれを実現しています。すなわち、二つ以上の分野で雑誌論文あるいは特許のような研究者としての実績を認められた者のみを集め(例:「数学と脳科学」「聴覚心理学と信号処理」「視覚心理学と人工現実研究」などの組みあわせ),異なる領域を担当する研究者が,少しずつ領域に重なりを持たせることにより,コミュニケーションの効率化を図っています。「物が見える」「音が聴こえる」という意識の先端に上る現象が研究の出発点になります。知覚(perception)をキーワードに,本センターの構成員は,一つに繋がっています。

メンバーが開発したiPhoneによるカラーユニバーサルデザインゲーム

 学際的な研究を行う場合,まず会議を開いて違う分野の研究者同士が知識を共有することが多いようです。しかし当センターでは,研究者が共有する専門分野を手がかりに意思疎通を行うことで,いきなり本質的な部分から研究を始めることができます。ちょうど,他の楽器も弾ける演奏者が集まって,いきなり即興演奏をするようなものです。このことによって研究が面白くなります。従って,研究の迅速化も期待できます。

メンバーが開発した「自律神経活動活性度により異なる空気玉触覚をあてるPuff Puff System」

 当センターは、現在科学研究費補助金の基盤研究(A)を2件、若手研究(A)を1件実施するなど、知覚に関する基礎研究の水準を維持する一方で、デザイン一般,都市計画,情報・通信,交通,医療・福祉,語学教育などの分野において、実社会とのつながりを保っています。このような活動の基礎となる特許技術も多数有しています。

■応用知覚科学研究センターの活動紹介

1.セミナー
 自由な討論、情報交換の場としてさまざまな形のセミナー、懇話会を開いています。これは、遡れば 2000年4月に当時の九州芸術工科大学において、知覚心理学に関係する博士課程学生、教員が「シニア・セミナー」と称して情報交換を始めたことに始まります。その際、これを毎回英語で行うことに決めたところ、海外からの研究者受入れを思いのほか促進し、結果として関連分野の国際化を強力に進める結果となりました。
 当センターの前身の一つである九州大学の全学プロジェクト(P&P,Aタイプ)「文理融合型の知覚・認知研究拠点」が 2010年5月に始まった際に、名称をPerceptual Frontier Seminar と改め、意識的な学際化、国際化を図った結果、国内外の研究機関の交流の場となり、多くの共同研究が始まり、継続しています。

Perceptual Frontier Seminar におけるデモンストレーション風景

 当センターのセミナーは15回に達しております。 シドニー大学、理化学研究所、ヨーク大学(カナダ)、首都師範大学(中国)、アイルランド国立大学、トロント大学、北海道医療大学、東北学院大学、同志社大学の研究者と、Perceptual Frontier Seminar において意見交換を行い、具体的な共同研究につながっています。
 このような研究者のほとんどは、本学をくり返し訪問してくださっています。この雰囲気の中で大学院生、ポスドクも育っています。

 

 

2.学会、研究会などの共催
 2013年12月2日には,九州大学の全学プロジェクト(P&P,Aタイプ)と当センターとの共催により、病院キャンパスにおいて,九州大学「文理融合型の知覚・認知研究拠点」2013年忘年ポスター・シンポジウムを開催しました。国内外から 45 名の参加者が集まり,27 件のポスター発表が行われました。
 その他、国内外の研究者との交流が,センターを中心として日常的に行われています。
※詳細は以下URLよりご確認ください。
http://www.recaps.design.kyushu-u.ac.jp/schedule_2015-03.html

今後の活動
 ・国際会議 The 2nd Annual Meeting of the Society for Bioacoustics;2015年12月12 日(土)・13 日(日)
http://www.recaps.design.kyushu-u.ac.jp/schedule_2015-12.html

  3.「柔らか数学」シリーズ
 応用知覚科学研究センターの一つの方向として、応用知覚科学の研究において得られる様々なデータに対して「数学」を使って正しく解析したいという願いがあります。現代ではいわゆる「数学」の世界でも数学者が応用に目を向けた研究を重視するようになっており(九州大学マス・フォア・インダストリ研究所の発足、グレブナ基底研究者と統計学者のコラボ、位相幾何学者のデータ解析理論への取り組み等々)、応用と数学とのコラボは目を見張る成果を上げています。当センターでも「柔らか数学」と銘打って、センターの研究者および将来の研究者となる大学院生を対象に、応用知覚科学研究で得られるデータの解析に関連が深いと思われる応用数学の領域から国内の著名な研究者を招聘し、入門的な講義をお願いしています。 


【第1回】2013年4月の発足式にて
 ・柳川尭先生(久留米大学バイオ統計センター),「科学的な実験の考え方」について基調講演。
 ・三分一史和先生(統計数理研究所)に「脳波信号の解析」について招待講演。
【第2回】2014年1月
 ・足立浩平先生(大阪大学人間科学研究科),「多変量データ解析の諸方法および入出力三相データの主成分分析」について講演。
【第3回】2014年6月
 ・亀岡弘和先生(NTTコミュニケーション科学基礎研究所/東京大学 大学院情報理工学系研究科)に「非負値行列因子分解の音響信号処理・機械学習への応用」について講演。非負値行列因子分解という行列の分解手法が音響信号から重要な因子を取り出してくるからくりについて、実例を聴衆に聞かせて理解させる大変興味深い講演でした。
【第4回】2014年8月
 ・村田昇先生(早稲田大学 電気情報・生命工学科),独立主成分分析について講演。

 独立成分分析は、混濁した音響信号から正確に会話音声を抽出するなどに使われる統計手法です。独立成分分析,スパースコーディング,非負値行列因子分解などの方法が、ある統一的枠組みで議論できるという先生ご自身の研究成果を、主に画像などを対象とした応用例を取り挙げて議論されたものであり、非常に深い話であり、興味深いものでした。

「国際五感シンポジウム」におけるデモンストレーション風景

4.学内連携
 様々な研究スタイルが競いあう九州大学における学内連携は、国際連携と同程度に重要です。当センターは、常に学内の研究動向に目を向け、面白い研究を発掘する努力を欠かさないようにしています。設立記念シンポジウムにおいては、人文科学研究院、数理学研究院の名誉教授に基調講演を依頼いたしました。芸術工学研究院附属施設であるにもかかわらず協力研究員という形で他部局の研究者を迎えており、現在では高等研究院、医学研究院、システム情報科学研究院、人間環境学研究院の研究者にご参加いただいております。
 学内の他の研究センターとの協力も重視しています。
・2014年 1月、「味覚・嗅覚センサ研究開発センター設立記念シンポジウム」共催。
・2014年11月、「応用生理人類学研究センターキックオフシンポジウム」共催。
・2015年 3月、伝統ある「知覚コロキウム(第48回)」の一環として「International Five-Sense Symposium(国際五感シンポジウム)」を、味覚・嗅覚センサ研究開発センター、日本音響学会九州支部と共催。センター員の長年の共同研究者であるカリフォルニア大学サンディエゴ校の Anstis 教授と味覚・嗅覚センサ研究開発センターの都甲センター長に基調講演を依頼し、当センターのセンター長が座長を務めました。このようにしてそれまでにはなかった学問的コミュニケーションの場を作りだしています。

■最後に
 多くの方々のご協力のおかげで,応用知覚科学研究センターは,いつも意欲のある研究者やパワーのある学生が集まり,議論を交わす場となっています。「知覚科学」という学際的な領域を確立することを目指すとともに,心から学問を楽しむ人と人とのつながりが福岡にあったという記録が,知覚に関する学術論文とともに百年以上先まで残ること,これが私どものささやかな野望です。是非,私たちの応用知覚科学研究センターに一度足を踏み入れてみて下さい。

 

<構成員リスト>

 
知覚脳科学グループ
  兼任:中島 祥好,伊藤 裕之,須長 正治,Gerard Bastiaan REMIJN,大井 尚行,山下 友子
  協力:飛松 省三(医学研究院)
応用知覚学グループ
  兼任:坂田 年男,上田 和夫,高木 英行,鏑木 時彦,上岡 玲子,
  協力:妹尾 武治(高等研究院),志堂寺 和則(システム情報科学研究院),光藤 宏行(人間環境学研究院)

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