茨城大学
理工学研究科(工学野)
電気電子システム工学領域

顔写真
准教授

矢内 浩文

ヤナイ ヒロフミ
YANAI Hiro-Fumi

プロフィール

  1. (研究経歴)
    数理脳科学,人間情報学,ヒューマンインターフェイス

経歴

  1. 日本学術振興会特別研究員 1990/04-1991/03
  2. 玉川大学 工学部 情報通信工学科 教員 1991/04-1999/03
  3. 茨城大学 工学部 メディア通信工学科 教員 1999/04-現在
  4. 茨城大学 工学部 電気電子システム工学科 教員 2018/04-現在

学歴

  1. 茨城工業高等専門学校 機械工学科 1982 卒業
  2. 東京大学 工学部 物理工学科 1985 卒業
  3. 東京大学 工学系研究科 計数工学専攻 修士 1987 修了
  4. 東北大学 工学研究科 電子工学専攻 博士 1990 修了

学位

  1. 工学士 東京大学 1985/03
  2. 工学修士 東京大学 1987/03
  3. 工学博士 東北大学 1990/03

免許・資格

  1. TOEIC 2012/03 TOEICスコア955点

研究分野

  1. 知覚情報処理
  2. 認知科学
  3. 感性情報学
  4. ヒューマンインターフェース・インタラクション
  5. デザイン学
  6. 教育工学
  7. ソフトコンピューティング
  8. 数理脳科学
  9. 知能情報学

研究キーワード

  1. ノンバーバル情報(非言語情報),感性,記憶と認識,数と仮名の認識,サビタイジングとカウンティング,リズム,ヒューマンインターフェイス,効率的な文字入力法,自動判別あるいは検出(動作の種類,盛り上がり,集中度,熟練度,異常,不審),バイオメトリクス個人認証,画像処理.

研究テーマ

  1. 人間の情報処理や動作に関する研究(人間情報学) 1999-2040
  2. ヒューマンインターフェイスの操作しやすさの分析や改善方法 1999-2040
  3. ビジュアルアート(視覚に訴えかける映像作品)の作成方法 2007-現在
  4. 脳の情報処理に関する数理的研究(数理脳科学) 1985-2040

競争的資金等の研究課題

  1. 誤字の自動訂正行動から推定される読字の脳内メカニズム 科研費 基盤研究(C) 2016/04/01-2019/03/31
  2. 文字探索課題における見落としエラー発生の脳内メカニズム 科研費 基盤研究(C)一般 茨城大学 科研費 2010/12/01-2013/03/31
  3. 画像認識技術を用いた運動支援システムの開発 科研費以外 (財)日立地区産業支援センター 産学連携による研究開発補助事業 2010/09/01-2011/03/31
  4. 画像認識技術を用いた運動支援システムの開発 科研費以外 (財)日立地区産業支援センター (財)日立地区産業支援センター産学連携による研究開発補助事業 2010/09/01-2011/03/31
  5. 頭部揺らぎと身体重心揺らぎのパターンに基づく個人特定の可能性 科研費以外 研究助成金 (財)セコム科学技術振興財団 研究助成金 2003/04/01-2004/03/31

著書

  1. 工学基礎ミニマムシリーズ 数学ミニマム(改訂第2版) 工学基礎ミニマム研究会編 学術図書出版社 2003/06 第7章「複素数の魅力と威力」担当
  2. エンサイクロペディア電子情報通信ハンドブック 電子情報通信学会編 電子情報通信学会 1998/11 「シグモイド関数」「パーセプトロン」「線形分離可能性」「パーセプトロン収束定理」「連想記憶」「確率近似法」の項
  3. 数理情報科学事典 大矢雅則編 朝倉書店 1995/10 「連想記憶」の項目.
  4. 「ニューロとファジィ」,3章:連想記憶とその自己組織化 培風館 1994
  5. Statistical Neurodynamics of Various Types of Associative Nets, Chapter 8 of M. H. Hassoun ed. "Associative Neural Memories --- Theory and Implementation" Shun-ichi Amari,Hiro-F. Yanai Oxford University Press: New York 1993

論文

  1. 研究論文(学術雑誌) 共著 漢字二字熟語の語彙判断における概形の影響【レター】 矢内浩文, 林 健太 電子情報通信学会論文誌 J-99D/ 1, 97-99 2016/01/01 1881-0225 10.14923/transinfj.2015HAL0003 二字熟語を構成する漢字を転置してできる非熟語を見て,瞬時に対応する熟語として認識できる,あるいは誤って認識してしまう現象に,漢字の概形が影響することを示す.概形が同じ漢字でできた非熟語の方が,異なる場合よりも熟語であると誤認識する率が高い.
  2. 研究論文(学術雑誌) 共著 指示方向の判断エラーを誘発する恐れのある自動車方向指示器について 矢内浩文, 沼澤直幸 電子情報通信学会論文誌 J-98D/ 11, 1402-1410 2015/07/15 1881-0225 10.14923/transinfj.2015JDP7013 方向指示器と尾灯(および制動灯)に関して,現在の保安基準では,取り付け位置や光学的特性などの物理的な規定が厳密に定められている.しかし,それらのデザインや配置の相互関係については規定がない.人間の視覚情報認識特性を考えたとき,方向指示器と尾灯の配置の相互関係によっては,後方を運転するドライバーに対して,方向指示器で指示した方向と逆の方向への指示であるとの知覚(判断エラー)を生じさせる恐れがある.ここでは,方向指示器が尾灯の内側に配置されている場合に,判断エラーが生じる可能性が高くなることを指摘する.夜間を想定した心理実験の結果,方向指示器が尾灯の外側にある場合よりも,内側にある場合に判断エラー率が有意に大きくなった.
  3. (MISC)総説・解説(その他) 単著 無意識に生じる頭部ゆらぎの画像処理を利用した個人分類 矢内浩文 画像ラボ 24/ 3, 33-37 2013/03/10
  4. 研究論文(学術雑誌) 共著 発話時の頭部揺らぎを利用した個人分類【レター】 矢内浩文, 水野喜夫 電子情報通信学会論文誌 J95-D/ 9, 1686-1687 2012/09/01 1881-0225 2秒程度で完了する短い文を発話する際の頭部位置及び傾きの時系列から算出した特徴量を用いて個人分類を試みた.頭部に固定したマーカーを画像処理する方法を用いた結果,10名の話者であれば確実に分類できることが分かった.
  5. 研究論文(学術雑誌) 共著 上下左右キーを用いた仮名入力方式の効率についての実験的検証【レター】 矢内浩文, 高柳ちひろ, 今枝 靖 電子情報通信学会論文誌 J95-D/ 6, 1432-1434 2012/06/01 1881-0225 携帯電話をはじめとする携帯型機器における仮名入力方式の一つに,五十音図上を上下左右キーで移動し目的の仮名で確定する方式がある.この方式の入力効率が五十音図の再配列によって向上することが打鍵統計解析で示されていたが,それを実験的に検証した.

研究発表

  1. 口頭発表(一般) 自動車灯火器デザインと指示方向誤認識の関係:ナンバープレートの影響 FIT2017(第16回情報科学技術フォーラム) 2017/09/12
  2. 口頭発表(一般) 漢字二字熟語の語彙判断における概形の影響:書字方向による違い FIT2017(第16回情報科学技術フォーラム) 2017/09/12
  3. 口頭発表(一般) 空間的注意が二字熟語の語彙判断に及ぼす影響(その2) FIT2017(第16回情報科学技術フォーラム) 2017/09/12
  4. ポスター発表 壁に取り付けられたボタンを押して戻るまでの数秒間の動作から、その人が誰なのかを見分ける研究 人-コンピューター インタラクション 2017/07 URL One of the most actively studied natural user identification methods would be the ones that use the gait. Although gait-based methods are quite promising, their applications often require rather large open space for implementation. We wanted to propose methods that are appropriate for home or small office. We used video data of a user captured by a camera installed right overhead of the user. We obtained image sequences while users were pushing a button and return to the initial position without moving the feet placement. From the image sequences, we obtained users’ silhouette and the bounding box of the silhouette that change in time. We defined 26 features from the silhouette itself and length and width of the bounding box, then selected six features through the analysis of principal components. We achieved recognition accuracy of 99% for 12 users using a nearest-neighbor classifier.
  5. 口頭発表(一般) 空間的注意が二字熟語の語彙判断に及ぼす影響 FIT2016(第15回情報科学技術フォーラム) 2016/09/09

芸術活動、建築作品等

  1. 芸術活動 共同 トリックアートを施した自動販売機ラッピングのデザイン 2018/11/27-現在  このトリックアートラッピング自動販売機は、ダイドードリンコ(株)首都圏第二営業部からの依頼でデザインしたものです。  このデザインに用いられている画像は、ハイブリッドイメージ(hybrid image)と呼ばれているものです。この画像は、見かたによって異なる絵が見えてきます。見かたには、たとえば、以下のようなものがあります(ぜひ、そのほかの見かたも発見してみてください)。 【近くで見るか、遠くから見るか】「間近」vs.「遠く」 (注) 見え方は視力に依存しますので、数メートルで「遠く」となる人がいる一方、20メートルでやっと「遠く」となる人もいます。 【直接見るか、カメラを通して見るか】「間近で直視」vs.「数メートル下がってスマホのカメラを通して見る」 【見る時間帯、明るさ】「日中」vs.「夕方〜夜」 暗くなると「遠く」から見える絵が見えやすくなります。暗いと、かなり近づいても「遠く」の絵が見えるでしょう。
  2. 芸術活動 共同 三次元空間に分配された二次元コード 2018/11/17-2019/01/06 茨城県北芸術祭フォローアップ事業「サイエンスxアート 〜テクノロジーのかたち〜」展の作品のひとつとして、作品「三次元空間に分配された二次元コード」をデザインし、展示しました。 【作品説明】  1辺3メートルの立方体の枠の中には、一見すると、多数の黒い球体がランダムに散りばめられて浮かんでいます。それを特定のポイントから見ると巨大なQRコードが現われます。QRコードアプリによってコードの読み込みに成功すると、インターネット空間の別の作品に接続されます。 作品映像を含む詳しい情報や解説は下記URLをご参照ください。 (1) https://kenpoku-creative.com/2018/11/16/umiyama04/ (2) https://sites.google.com/site/hfynsa/SciArt2018/2d-code-in-3d-space (2) https://sites.google.com/site/hfynsa/SciArt2018/2d-code-in-3d-space
  3. 芸術活動 共同 化石の谷のアノマロカリス 2018/07/14-2018/08/31 茨城県北芸術祭フォローアップ事業「アートビーチくじはま」に展示された、1,800×1,800mmサイズのハイブリッド・イメージ。 【作品紹介文より】 日立市には日本最古の地層がある。5億年前の、カンブリア紀のものだ。登山道からさほど遠くないところに、研究者たちが「化石の谷」と呼ぶ場所がある。そこでウミユリや海綿の化石が見つかりはじめている。  「奇妙なエビ」という意味の古生物「アノマロカリス」は、カンブリア紀にだけ生きていた節足動物だ。その化石は北米、中国、オーストラリア、グリーンランドなどでは見つかっているが、日本ではまだ見つかっていない。カンブリア紀の地層が日立周辺にしかないのだから、もし日本で見つかるとすれば、この地域からという夢が膨らむ。  いつか化石の谷の地層の中で発見されるかもしれないアノマロカリスを、ハイブリッド・イメージで表現した。
  4. 芸術活動 共同 アンモナイトの未来 2018/07/14-2018/08/31 茨城県北芸術祭フォローアップ事業「アートビーチくじはま」に展示された、1,800×1,800mmサイズのハイブリッド・イメージ。 【作品紹介文より】 古生物アンモナイトは、巻き貝のような殻から受けるイメージとは裏腹に、タコやイカと同じ頭足類に分類される。この作品は、観察者との距離を時の隔たりに対応づけ、“遠い”過去を見ると古生物アンモナイトが浮かび上がり、“近く”で見ると“いま”生きているタコが見える。アンモナイトが生きた時代の未来が“いま”である。過去と、その未来である現在を、ハイブリッド・イメージで表現した。
  5. 芸術活動 共同 化石の谷のアノマロカリス 2017/07/21-2017/08/20 茨城県北芸術祭フォローアップ事業「アートビーチくじはま」に展示された、1,800×1,800mmサイズのハイブリッド・イメージ。 【作品紹介文より】 日立市には日本最古の地層がある。5億年前の、カンブリア紀のものだ。登山道からさほど遠くないところに、研究者たちが「化石の谷」と呼ぶ場所がある。そこでウミユリや海綿の化石が見つかりはじめている。  「奇妙なエビ」という意味の古生物「アノマロカリス」は、カンブリア紀にだけ生きていた節足動物だ。その化石は北米、中国、オーストラリア、グリーンランドなどでは見つかっているが、日本ではまだ見つかっていない。カンブリア紀の地層が日立周辺にしかないのだから、もし日本で見つかるとすれば、この地域からという夢が膨らむ。  いつか化石の谷の地層の中で発見されるかもしれないアノマロカリスを、ハイブリッド・イメージで表現した。

知的財産権

  1. 特許 X線画像合成装置、方法及びプログラム 2009/03/27 4471032 2010/03/12
  2. 特許 移動体の判別装置とその判別方法、及び移動体の判別プログラム 2006/11/28 4087891 2008/02/29
  3. 特許 異常検知装置、プログラム及び異常検知方法 2006/12/06 3994416 2007/08/10

受賞

  1. 日本神経回路学会奨励賞 1995

社会貢献活動

  1. ワークショップ「1本のワイヤーで作る錯覚アート」 2018/12/01-2018/12/16 2018年12月1日(土)と12月16日(日)の2回開催。 【内容紹介文より】  1本のワイヤーを、切らずに、曲げるだけで、錯覚の原理が体験できる作品を作ります。ここで取りあげる錯覚は「逆遠近錯視(hollow-face illusion)」です。キリンや犬をモチーフにした作品を制作します。  参加者のみなさんには、まず、基本形を作っていただきますが、コツがつかめれば、イニシャルを入れたり、フォトスタンドにすることもできます。  保護者同伴のお子さんはもちろん、大人だけの参加も歓迎します。大人の方にも楽しんでいただけるレベル(難しさ)だと思います。
  2. 茨城県弘道館アカデミー 県民大学講座「脳も活性化!体験して学ぶ人間の行動と心理(パート2)」 2018/06-2018/08 【講座内容紹介文】脳の若さを保つ秘訣は「へぇー、そうなんだ!」と思える体験をすることです。教室の中で「へぇー体験」しながら、人間の行動と心理のおもしろさを学んでみませんか? 【プログラム(全5回)】「自分自身を見つめなおす」「分かりやすさ、使いやすさ」「脳は、手間をかける方がよく働く」「錯覚の楽しみ」「知性と感性は別物か?」
  3. 科学館の在り方基本構想・計画(案)アドバイザー会議 2018/03-2018/07 日立シビックセンター科学館の展示リニューアルのねらいと目的、ターゲットの方向性と全体コンセプト、等への助言、指導。
  4. 茨城県弘道館アカデミー 県民大学講座「脳も活性化!体験して学ぶ人間の行動と心理」 2017/10-2018/01 【講座内容紹介文】脳の若さを保つ秘訣は「へぇー、そうなんだ!」と思える体験をすることです。教室の中で「へぇー体験」しながら、人間の行動と心理のおもしろさを学んでみませんか? 【プログラム(全5回)】「脳を知り、人を知り、自分を知る」「さまざまな盲点」「人は真にデタラメになれるか?」「錯覚の楽しみ」「間違いは成長のしるし」
  5. 親子で楽しむ科学教室「目の錯覚のふしぎ」 2017/08/10-2017/08/19 目の錯覚体験とその原理の理解。その後、参加者がオリジナルの錯覚ペーパークラフトを工作。 2017年8月10日と19日の2回開催。

所属学協会

  1. 電子情報通信学会
  2. 日本神経回路学会
  3. ヒューマンインタフェース学会
  4. IEEE(The Institute of Electrical and Electronics Engineers)

社会貢献対応可能分野(教育)

  1. パソコン・スマートフォンの使いやすさの法則 パソコンのマウスやキーボードを操作する際、あるいはスマートフォンを操作する際の人間の反応は、ある法則に従っています。この法則を踏まえることは、人間が使いやすいデザインの指針の一つになります。マウス・キーボードや、画面に表示されるメニューやボタンのように、人間と情報機器の間を取り持つものをヒューマンインターフェイスといいます。この授業では、ヒューマンインターフェイスとそれに関する法則について、その場での体験を交えながら学びます。(理系文系を問わず興味を持ってもらえる内容です。数式をほとんど出さない授業から、数式で理解する授業まで、ご要望に応じて対応します。) 【対象】社会人、大学生、高校生、中学生。【方法】講義・講演。【時間】1〜2時間。
  2. 知性・感性・コンピューター 知性と感性は別物と考えるのが一般的でしょう。知性は論理的で、感性は非論理的であると。しかし、人間の知性(知的な活動)を改めて見直してみると、言葉では説明しにくく、論理で説明しにくい感性が、知性に大きな影響を及ぼしていることが分かります。その場での体験を交えて、人間が苦もなく簡単に行なっていることが、実は多くの繊細な処理を経てはじめて実現あるいは実行されていることを学びます。知性と、感性と、そしてコンピューターを対比して考察します。(理系文系を問わず興味を持ってもらえる内容です。数式をほとんど出さない授業から、数式で理解する授業まで、ご要望に応じて対応します。) 【対象】社会人、大学生、高校生、中学生。【方法】講義・講演。【時間】1〜2時間。
  3. 間違える脳・間違えないコンピューター 〜知能の理解を目指す試み〜 間違い(誤り、エラー)の意義について解説します。間違いは排除すべきものと考えがちですが、間違いは人間の知性を支える重要な特性でもあります。人はなぜ間違えるのか、間違えないコンピューターと何が違うのか、その場での体験を交えながら科学します。(理系文系を問わず興味を持ってもらえる内容です。数式をほとんど出さない授業から、数式で理解する授業まで、ご要望に応じて対応します。) 【対象】社会人、大学生、高校生、中学生。【方法】講義・講演。【時間】1〜2時間。

共同・受託研究実績

  1. 自動車コックピットの使いやすさの評価に関する研究 2019/03-2019/07 国内共同研究
  2. 電子雑誌のユーザーインターフェイスデザインに関する研究 2012/11-2013/03 企業からの受託研究
  3. 東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究「人間と調和性の高い情報システム構築のための人間特性理解」 2011/04-2012/03 国内共同研究
  4. 東北大学電気通信研究所共同プロジェクト研究「人間と調和性の高い情報システム構築のための人間特性理解」 2010/04-2011/03 国内共同研究
  5. 携帯装置の加速度ゆらぎを用いた生体情報推定 2010/04-2011/03 企業からの受託研究

学外教育

  1. 自治体での社会教育 青少年のための科学の祭典・日立大会にて「手の運動能力をはかろう!」 2018
  2. その他 放送大学面接授業「無意識と直感の人間情報学」 2018
  3. 公開講座 体験型企画「体験して知る、モノの使いやすさの方程式」 2018
  4. 出前授業 模擬授業「間違える脳・間違えないコンピューター」 2018
  5. 出前授業 模擬授業「パソコン・スマートフォンの使いやすさの方程式」 2018

報道出演・資料(DB等)提供

  1. 商店街にトリックアート 動物14体お目見え 日立 新聞 2016/09/25
  2. 日立 ぎんざもーる商店会 ユニーク取組み 街角にトリック その他 2016/09/15
  3. 商店街に猛獣やキリン トリックアート動物園 日立で23日 10体出現 目が合う錯覚楽しんで 新聞 2016/09/07
  4. 街中に「トリックアート動物園」が出現! 雑誌 2016/08/25
  5. 商店街に「トリックアート動物園」開園【茨城県日立市ひたちぎんざもーる商店会】 Web 2016/08/06