小川 毅彦 [ OGAWA Takehiko ]
大学院所属研究科 工学研究科 機械・電子システム工学専攻 職名 教授
担当科目



学内役職・課外活動担当クラブ等
実験実習副工場長
自己紹介・学生へのメッセージ
工学部の学生には、情報技術や英語などいろいろな資格にチャレンジすることを勧めます。

学　歴
年月 学歴 学位
論文
1992年3月東京工業大学　工学部　電気電子工学科　（第５類）　卒業　
　
1997年3月東京工業大学大学院　総合理工学研究科　博士課程　単位修得済退学　
　
1997年6月博士(工学)　
　
職　歴
年月 職歴
1997年4月拓殖大学　工学部　助手
2000年4月拓殖大学　工学部　専任講師
2001年4月玉川大学　非常勤講師　兼務　（2014年3月まで）
2003年4月拓殖大学　工学部　助教授
2013年4月拓殖大学　工学部　教授
2014年8月ワシントン大学　客員研究員　（2015年8月まで）
2017年9月法政大学　兼任講師　兼務（2018年3月まで）
研究業績
研究分野活動
研究分野：「機械学習およびニューラルネットの応用」
機械学習における計算モデルの一つであるニューラルネットの研究を中心に行っている。これまで、時系列予測問題や画像復元問題を一種の逆問題として解くための、新しい形式のニューラルネットを用いて計算機実験を行い、効果を検証してきた。
最近では、複素数や四元数など高次元領域に拡張したニューラルネットワークによる逆問題解法について計算機実験を中心に検討を行っている。現在、上記手法の問題点と解決法の検討と、ロボット制御や生体動作認識、コンピュータグラフィックスなど実際の問題への応用のための検討を行っている。
さらに、近年では人工知能や機械学習分野の研究の進展に伴い、深層学習や自己組織化モデルを用いた問題解決法や実際の問題への応用についても研究を進めている。
研究課題
これまで、逆問題を解くための新しい型のニューラルネットの研究を行ってきた。具体的には、学習した入出力関係を逆に用いて逆問題を解くネットワークインバージョン法を用い、経済指標予測や画像復元などの解法を研究してきた。更に、逆問題を解く際に問題となる不良設定性を緩和するための正則化法について研究を進めており、最近では複素数や四元数など高次元領域に拡張したニューラルネットへの手法の拡張を行っている。今後は高次元ニューラルネットを中心に、逆問題解法のための手法および正則化法の研究を、計算機実験と理論的検討の両面から進めていく予定である。また、逆問題解法のためのニューラルネット手法の応用分野としては、ロボット制御や生体動作認識、コンピュータグラフィックスなどを中心に検討を行っている。
研究助成等
年月 区分 課題番号・名称･題目･機関名等
2000年4月科学研究費補助金【～2001年】奨励研究A「逆問題解法のためのニューラルネットワーク及び画像復元問題への応用に関する研究」
2003年4月科学研究費補助金【～2005年】若手研究B「ネットワークインバージョンにおける不良設定逆問題の正則化に関する研究」
2006年4月科学研究費補助金【～2008年】若手研究B「複素ネットワークインバージョンによる逆問題解法および正則化法に関する研究」
2009年4月科学研究費補助金【～2012年】若手研究B 「複素ネットワークインバージョンによる不良設定逆問題の解法に関する研究」
2014年4月科学研究費補助金【～2017年】基盤研究C 「高次元ニューラルネットワークによる逆問題解法と正則化」
1998年4月学内「積分方程式問題による逆問題解法ニューラルネットの検討」共著 理工学研究報告 Vol.7, No.1 (15～20頁)
2000年4月学内「複合材料の衝撃音波形のバイスペクトル解析」共著 理工学研究報告 Vol.8, No.1 (23～24頁)
2002年4月学内個人研究Ａ「ニューラルネットワークを用いた複合材料衝撃音の波形解析の研究」
2004年4月学内個人研究Ａ「ネットワークインバージョンによる逆問題解法および逆キネマティクス問題への応用」
2005年4月学内個人研究Ａ「ネットワークインバージョンによるロボットアーム関節角の逆推定に関する研究」
2006年4月学内【～2007年】共同研究「強化学習とニューラルネットを用いたロボットアーム制御に関する研究」
資格・特許等
年月 名称
2005年11月基本情報技術者
2019年11月JDLA Deep Learning for GENERAL 2019 #3
著書・学術論文等
種類 発行又は発表の年月 著書、学術論文、作品等の名称 発行又は発表雑誌等又は発表学会等の名称 該当頁
概要
著書（単著）2009年4月Complex-Valued Neural Network and Inverse ProblemsComplex-Valued Neural Networks: Utilizing High-Dimensional Parameters, （Dr. Tohru Nitta ed.）, IGI-Global27-55
　
著書（単著）2009年12月Image Recognition on Impact Perforation Test by Neural NetworkImage Processing, (Prof. Yung-Sheng Chen ed.), In-Tech345-356
　
著書（単著）2010年4月Image Clustering and Evaluation on Impact Perforation Test by Self-Organizing MapSelf-Organizing Maps, (Prof. George K. Matsopoulos ed.), In-Tech211-230
　
著書（単著）2012年4月Transformations of Image Filters for Machine Vision Using Complex-Valued Neural NetworksHuman-Centric Machine Vision, （Dr. F. Solari ed.）, In-Tech143-164
　
著書（共著）2012年3月Estimation of Distributed Generation Using Complex-Valued Network Inversion with RegularizationIntelligent Control and Innovative Computing, (Sio Iong Ao, Dr. Oscar Castillo, and Prof. Xu Huang eds.), Springer137-148
　
学術論文（単著）2012年6月Complex-Valued Network Inversion with Regularization for Ill-Posed Inverse ProblemsJournal of Computer Technology and Application408-417
　
学術論文（単著）2014年3月Solution of Inverse Problems Using Multilayer Quaternion Neural NetworksProc. of CSCI’14317-318
　
学術論文（単著）2016年2月Neural Network Inversion for Multilayer Quaternion Neural NetworksJournal of Computer Technology and Application73-82
　
学術論文（共著）1994年11月Nerve Bundle Localization with Evoked Potentials Using a New Network-Inversion TechniqueProc. of IEEE EMBS1101-1102
　
学術論文（共著）1996年5月Source Localization with Network Inversion Using an Answer-in-Weights Scheme電子情報通信学会英文論文誌D608-619
　
学術論文（共著）1997年9月Answer-in-weights構造を用いた経済指標同定を行うネットワーク電子情報通信学会論文誌D-II2541-2548
　
学術論文（共著）1998年2月リカレントネットワークによるバイスペクトル推定電子情報通信学会論文誌A182-189
　
学術論文（共著）1998年3月Prediction of Economic Indicators by Answer-in-Weights Neural Network for Time-Series AnalysisProc. of NEURAP’9839-42
　
学術論文（共著）1998年5月Neural Network Based Solution to Inverse ProblemsProc. of IJCNN’982471-2476
　
学術論文（共著）1998年7月ネットワークインバージョンにおける動的正則化電子情報通信学会論文誌D-II1639-1646
　
学術論文（共著）1998年9月Neural Network Architecture for Solving Inverse ProblemsProc. of the 2nd Symposium on Engineering, Takushoku University – North China University of Technology116-119
　
学術論文（共著）1998年10月Bispectrum Estimation by Recurrent Network with Third-Order Moment Controllable Noise SourceProc. of ICONIP’981145-1148
　
学術論文（共著）1998年12月Regularization of Ill-Posed Inverse Problems by Answer-in-Weights Neural NetworkProc. of ICARCV’98932-936
　
学術論文（共著）1999年3月逆問題解法ニューラルネットの積分方程式問題による検討拓殖大学理工学研究報告15-20
　
学術論文（共著）1999年7月Realization of Geometric Illusions Using Artificial Visual Model Based on Acute-Angled Expansion among Crossing LinesProc. of IJCNN’99　
　
学術論文（共著）1999年11月A Neural Network Model for Realizing Geometric Illusions Based on Acute-Angled ExpansionProc. of ICONIP’99550-555
　
学術論文（共著）1999年11月ファインピッチLSIリードのオンライン並び計測電子情報通信学会論文誌C-II641-644
　
学術論文（共著）2000年7月Bispectrum Analysis for Impact Sound of Composite MaterialsProc. of SICE 2000　
　
学術論文（共著）2000年11月Time-Frequency Analysis of Impact Sound of Composites Using Short-Time Fourier TransformProc. of IASTED SIP 2000134-139
　
学術論文（共著）2000年12月A Design of Fault Tolerant Neural Networks with Fail-safe NeuronsProc. of Pacific Rim Int. Symp.　
　
学術論文（共著）2001年2月Defocused Image Restoration as an Inverse Problem by Network InversionProc. of IASTED AI 2001204-209
　
学術論文（共著）2001年7月Analysis of Impact Sound Waveform by Answer-in-Weights Neural NetworkProc. of SICE 2001　
　
学術論文（共著）2001年8月複合材料の衝撃音波形の時間周波数解析計測自動制御学会論文集697-703
　
学術論文（共著）2001年9月Precise Visual Perception Model Based on Psychological ExperimentsProc. of IASTED VIIP 2001134-139
　
学術論文（共著）2001年12月A Study on Analysis of Impact Sound Waveform by Answer-in-Weights Neural Network計測自動制御学会論文集1186-1188
　
学術論文（共著）2002年3月時系列予測ネットワークにおける長期変動推定部の検討計測自動制御学会論文集333-335
　
学術論文（共著）2002年5月Neural Network Estimation of Elastic Moduli of Composites by Impact SoundJapanese Journal of Applied Physics3333-3338
　
学術論文（共著）2002年8月Impact sound Analysis by Answer-in-Weights Neural Network for Damping Ratio EstimationProc. of SICE 20022017-2022
　
学術論文（共著）2002年8月Time-Frequency Analysis of Impact Sound of Composite MaterialsProc. of SICE 2002281-284
　
学術論文（共著）2002年8月Time-Series Prediction by Answer-in-Weights Neural Network Consisting of Three Fluctuation EstimatorsProc. of SICE 20022896-2899
　
学術論文（共著）2002年11月A Neural Network Model for Analyzing Vibration Waveform of Impact SoundProc. of ICONIP 2002844-847
　
学術論文（共著）2002年11月Spatiotemporal Electrical Activety Patterns in Snail Brain Neuronal NetworksProc. of ICONIP 20021531-1533
　
学術論文（共著）2003年8月A Study on Input Functions of Answer-in-Weights Neural Network for Time-Series PredictionProc. of SICE2003822-825
　
学術論文（共著）2003年8月Neural Network Localization of a Steel Ball in Impact Perforation ImagesProc. of SICE2003416-419
　
学術論文（共著）2003年8月ニューラルネットを用いた衝撃貫通画像における鋼球位置の推定計測自動制御学会論文集789-791
　
学術論文（共著）2004年2月A Neural Network Architecture for Vibration AnalysisProc. of IASTED AIA 2004427-431
　
学術論文（共著）2004年7月多層回路板製造工程におけるビアホールの３次元形状計測エレクトロニクス実装学会誌333-338
　
学術論文（共著）2004年8月Analysis of Impact Perforation Images Using Self-Organizing MapProc. of SICE 2004605-608
　
学術論文（共著）2004年8月Prediction of Economic Indicators by Using Extended Answer-in-Weights Neural NetworkProc. of SICE 2004111-114
　
学術論文（共著）2004年10月Inverse Estimation of Joint Angles of Robot Arm by Network InversionProc. of 2004 FIRA Robot World Congress　
　
学術論文（共著）2005年9月複素逆問題の解法のための複素ネットワークインバージョン電子情報通信学会論文誌D-II1954-1962
　
学術論文（共著）2005年11月A Solution of Inverse Kinematics of Robot Arm by Network InversionProc. of CIMCA 2005858-862
　
学術論文（共著）2005年12月Network Inversion for Complex-valued Neural NetworksProc. of ISSPIT 2005850-855
　
学術論文（共著）2006年10月Impact Perforation Image Processing Using a Neural NetworkProc. of SICE-ICASE 20063762-3765
　
学術論文（共著）2007年9月A BER Worst Pattern of Waveform Discrimination Using 2-7 Code Neural NetworksProc. of SICE 20071104-1107
　
学術論文（共著）2007年9月Impact Perforation Image Processing using a Self-Organizing MapProc. of SICE 20071099-1103
　
学術論文（共著）2007年9月Inverse Estimation of Joint Angles of Robot Arm by Network InversionProc. of SICE 2007991-995
　
学術論文（共著）2007年10月ネットワークインバージョンによるロボットアーム逆運動学解法拓殖大学理工学研究報告79-80
　
学術論文（共著）2007年10月衝撃貫通画像処理のためのニューラルネットワークの判別能力改善法拓殖大学理工学研究報告27-32
　
学術論文（共著）2008年8月Regularization for Complex-Valued Network InversionProc. of SICE 20081237-1242
　
学術論文（共著）2008年11月A Method for Evaluating Impact Perforation Images Using a Self-Organizing MapProc. of the 10th Symposium on Engineering, Takushoku University – North China University of Technology42-45
　
学術論文（共著）2009年9月Complex-Valued Network Inversion for Ill-Posed Inverse ProblemsProc. of the 11th Symposium on Engineering, North China University of Technology – Takushoku University8-12
　
学術論文（共著）2010年8月Inverse Estimation of Distributed Generation by Complex-Valued Network InversionProc. of SICE 2010247-250
　
学術論文（共著）2010年8月Solution for Ill-posed Inverse Kinematics of Robot Arm by Network InversionJournal of Robotics, Special issue “Cognitive and Neural Aspects in Robotics with Applications”ID 870923
　
学術論文（共著）2011年3月Solution of Ill-Posed Inverse Problem of Distributed Generation Using Complex-Valued Network InversionProc. of ICAIA 2011159-162
　
学術論文（共著）2011年11月Solution of Inverse Problem on Distributed Generation Using Complex-Valued Network InversionJournal of Mechanics Engineering and Automation436-444
　
学術論文（共著）2012年8月Complex-Valued Neural Network for Group-Movement Control of Mobile RobotsProc. of SICE 20121806-1809
　
学術論文（共著）2012年8月Quaternion Network Inversion for Solving Inverse ProblemsProc. of SICE 20121802-1805
　
学術論文（共著）2013年6月複素ネットワークインバージョンのための目標位相角による正則化法計測自動制御学会論文集658-660
　
学術論文（共著）2014年3月Estimation of Forearm Motion by Electromyogram Using Complex-Valued Neural NetworkProc. of CSEE 2014188-191
　
学術論文（共著）2017年7月Application of Quaternion Neural Network to EMG-Based Estimation of Forearm MotionProc. of ICAI2017317-318
　
学術論文（共著）2017年7月Planning the Circular Motion of a Mobile Robot by Using Complex-Valued Neural NetworkProc. of ICAI2017313-314
　
学術論文（共著）2018年7月Texture Evaluation of Transparent Acrylic Resin Using Self-Organizing MapsProc. of ICAI2018 289-292
　
学術論文（共著）2019年3月自己組織化マップによるアルミニウム合金のテクスチャ評価方法拓殖大学理工学研究報告3-10
　
学術論文（共著）2019年9月気液界面培養下の気道上皮細胞への排ガス曝露影響評価法の検討－線毛運動活性化領域の評価法の検討－第60回大気環境学会年会1G1045
　
学術論文（共著）2020年1月自己組織化マップを用いた透明アクリル樹脂板の表面性状パラメータ評価方法色材協会誌93 巻 1 号，pp. 14-22．
　
学術論文（共著）2020年12月Facial Expression Recognition for Hugging Type Vital Sign Measuring SystemProc. of CSCI2020　
　
学術論文（共著）2021年9月Development of Hugging Type System for Measuring Vital SignsProc. of SICE2021　
　
学術論文（共著）2022年2月幾何学演算子を用いた四元数ニューラルネットのための入力逆推定法計測自動制御学会論文集Vol.58, No.2, pp.105-111
本論文では，学習済みの四元数ニューラルネットを用いた，出力からの入力の逆推定法を提案する．幾何学演算子に基づくニューロンをもつ層状の四元数ニューラルネットで学習を行い，学習済みのネットワークで与えられた出力に対応する入力を推定する．この方法によって，四元数に拡張された逆問題を解くことができる．提案法の動作をビット演算問題と3次元のアフィン変換問題によって示す．また，従来法として実数型ニューラルネット，幾何学演算を用いない四元数ニ
ューラルネットとの比較を行い，その有効性を確認する．
学術論文（共著）2022年5月Estimation of Forearm Motion Based on EMG Using Quaternion Neural NetworkJournal of Advanced Computational Intelligence and Intelligent InformaticsVol.26, No.3, pp.269-278
四元数は三次元空間でデータを表現するのに役立ち、四元数ニューラルネットワークはこの状況でデータを学習するのに効果的である。一方、筋電位に基づく生体運動の推定は、コンピューターインターフェースとして筋電信号を使用して直接実行できる。三次元空間内の人間の前腕の動きの軌跡は、重要な情報を提供すする。本研究では、四元数ニューラルネットワークを使用して上腕の筋肉の筋電位と前腕の動きとの関係を学習・推定する方法を提案した。
学術論文（共著）2022年7月Introduction of Heart Rate Measurement by Facial Video to Hugging-Type SystemProc. of HIMS'22　
　
学術論文（共著）2022年7月Posture Estimation of Hugging-Type System by Motion Sensor Using Quaternion Neural NetworkProc. of ICAI'22　
　
学術論文（共著）2024年12月A Solution of Traveling Salesman Problem Using Deep LearningProc. of CSCI 2024　
　
学外活動業績
本学以外の機関（公的機関・民間団体等）を通しての活動
　 　
学会・学術団体等の活動
期間 区分 学会・団体名、役職名等
1993年～　　学術団体等電子情報通信学会　会員
1997年～　　学術団体等計測自動制御学会　会員
1997年～　　学術団体等日本神経回路学会　会員
2004年1月～　　学術団体等IEEE 会員
2006年11月～　　学術団体等Review committee member, International Conference on Computational Intelligence for Modeling (CIMCA06)
2008年9月～　　学術団体等Session chair, 1B06 Computational Intelligence (1), SICE Annual Conference (SICE2008)
2008年9月～　　学術団体等Session chair, 1C06 Computational Intelligence (2), SICE Annual Conference (SICE2008)
2010年8月～　　学術団体等Session chair, TA-09 Neural Networks and Computational Intelligence, SICE Annual Conference (SICE2010)
2011年3月～　　学術団体等Session chair, The 2011 IAENG International Conference on Artificial Intelligence and Applications (ICAIA2011)
2013年12月～　　学術団体等第４回コンピューテーショナル・インテリジェンス研究会，座長
1998年3月～　　受賞電子情報通信学会　学術奨励賞
2004年10月～　　受賞日本知能情報ファジィ学会 第14回インテリジェントシステムシンポジウム ベストプレゼンテーション賞
2011年3月～　　受賞Certificate of Merit for The 2011 IAENG International Conference on Artificial Intelligence and Applications
2020年12月～　　学術団体等大学コンソーシアム八王子第12回学生発表会座長・審査員
2021年9月～　　学術団体等Co-chair the SICE Annual Conference 2021 session "Human-Machine Systems"
2021年12月～　　学術団体等大学コンソーシアム八王子第13回学生発表会座長・審査員
2022年12月～　　学術団体等大学コンソーシアム八王子第14回学生発表会座長・審査員
2023年12月～　　学術団体等大学コンソーシアム八王子第15回学生発表会座長・審査員
2024年3月～　　学術団体等日本音響学会 第151回研究発表会実行委員会委員
2024年12月～　　学術団体等大学コンソーシアム八王子第16回学生発表会座長・審査員
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2024：02985