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2023年度修士論文試問会

2024-01-30

2023年度の修士論文試問会において,鈴木 彩門(M2),土居 大輝(M2),国本典晟(M2),西川 瑳亮(M2),宮脇弘充(M2),平光 樹(M2),佐々木雄大(M2)の5名が以下のタイトルで発表を行いました.

指動作認識に基づくAR 仮想入力インタフェースの検討(鈴木彩門)

20240130 Suzuki
拡張現実(AR)は,近年急速に発展を続けており,一般にも広く利用されるようになっている.特に,HMD(HeadMountDisplay)を用いたARは,医療や教育など,幅広い領域に広がってきている.HMDには透過型のレンズがあり,それを通して見える現実世界に3Dコンテンツを重畳する.HMDは,通信環境があれば動作する場所に制約がなく,両手を自由に使用してAR体験を行うことができる.HMDの使用においては,テキスト等の入力を行うことが重要な要素となっている.しかし,現状の入力方法では,人差し指のみでオブジェクトに触れることでしか入力できない.これは,認識対象を1本の指に限定することで,精度を高めるためである.しかし,現実世界のキーボードを使用する際,人差し指のみで入力することは少ない.Rickelらの調査によると,現状の入力方法に対して,全ての指を使って入力できるようにしてほしいというユーザが多く見られた.そのため,通常のキーボードと同様の使用感で入力可能なインタフェースが求められる.本研究では,HMDにおいて,物理的なキーボードと同様に,手の全ての指を使って入力することが可能な仮想入力インタフェースを提案する.

入力予測を用いた投機的実行によるクラウドゲームの応答時間低減手法(土居大輝)

20240130 Doi
現在,ゲーム産業ではクラウドゲームが注目されている.クラウドゲームではクライアント側の処理が必要最低限に抑えられており,ゲーム内の演算処理やレンダリングは全てサーバで行われる.これによって,クライアントは端末の性能に関わらずプレイ可能で,サーバの強力なGPUを用いた高画質なゲーム画面でプレイすることも可能になる.また,開発者側もサーバでの一括管理が可能なため,バグの解消やアップデートが容易に行えるなどの利点がある.一方で,クラウドゲームはネットワークを経由して処理を行うため,サーバとユーザ間でデータの往復にかかる時間RTT(Round-TripTime)の影響を受ける.サーバサイドでその遅延を低減するために,Outatimeという技術が用いられている.Outatimeでは往復にかかるRTTを考慮してその時間分先の画面を予測することで遅延を低減している.しかし,Outatimeの視線予測はプレイヤーの入力に基づくマルコフモデルによって決定されているため,時系列的に繋がりのない入力を予測できない.本研究では,マルチプレイヤクラウドゲームにおける応答時間を低減するために入力予測を行う際に,一つの状態を予測するのではなく複数の状態を予測することで,予測が大きく外れた場合でも,精度を落とさずに応答時間を提言する手法を提案する.

ネットワーク仮想化技術を利用したQoS予測・予約によるV2X通信の信頼性向上(国本典晟)

20240130 Kunimoto
車両に搭載されたセンサで認識できる範囲は限定的であるため,周囲の車両や路側機のセンサが認識した情報を通信により共有することで,交通の安全性や効率の向上を目指す協調型自動運転の研究が行われている.各車両や路側機が収集した情報をサーバ上で集約し,統合した情報を車両に送信することで,車両は自車両の搭載センサでは認識できない情報を取得することができる.情報を集約・統合するサーバは,処理負荷の分散や通信遅延の軽減のために地理的に分散配置されており,サーバにはそのサーバが管轄するエリア内の全ての車両や路側機から定期的に情報が集約される.しかし,サーバまでの通信帯域は限られており,サーバまでの通信帯域で収容可能な台数以上の車両がエリア内に集中した場合,通信帯域が逼迫し,一部または全ての車両とサーバの通信の遅延が増大し,QoS(QualityofService)を保証することができないことが懸念される.QoSを保証できない場合,車両は情報を遅延要件内に取得可能か判断できないまま協調型自動運転を試みることになる.また,車両はQoSが保証されないことを事前に判断することができず,安全性や効率の点で重大な問題となる.本研究では,ソフトウェアを介してネットワークを一元管理するネットワーク仮想化技術を利用して,QoSの予測・予約を行うことで車両の通信のQoSを保証することを提案する.

コネクテッドカーのプライバシ保護のための仮名方式におけるCRLの局所的配布手法(西川瑳亮)

20240130 Nishikawa
近年,コネクテッドカーの協調型自動運転に関する研究が盛んに行われている.コネクテッドカー(ConnectedVehicles)とは,車両が車両同士と通信するV2V通信や,ネットワークと通信するV2N通信を行うV2X通信が可能な車両である.コネクテッドカーは交通の安全性や効率を向上させることが期待されている.一方で,車両の位置,速度,方向などを,自車両のIDと紐つけて近隣の車両にメッセージでやりとりするため,追跡が容易というプライバシ面の問題がある.そのプライバシの問題の解決策の一つとして,仮名と呼ばれる一定間隔で何回も変更される仮の車両IDを与え,それを用いて周囲の車両と情報をやり取りすることで,追跡を困難にする手法が検討されている.この手法では,仮名を発行する仮名認証局が,不正な振る舞いをした車両や,機器のトラブル等によって正常な動作が期待できなくなった車両の仮名を失効させる.その失効させた車両のIDや全ての仮名を他車両に周知させるためにCRL(CertificateRevocationList)と呼ばれる失効した仮名のリストを配布する必要がある。しかし,この仮名変更方式では,失効した車両が増加するとCRLのデータサイズが大きくなり,CRLの配布によって通信帯域が逼迫され、他のアプリケーションの通信に影響を与えてしまう課題がある.そのため,少ない通信トラフィック量でCRLを配布し,失効している仮名を把握する手法を検討する必要がある.

協調型自動運転における緊急回避情報送信による安全性向上の検討(宮脇弘充)

20240130 Miyawaki
近年,自動運転技術に関する研究が活発に行われており,今後普及することが期待されている.また,V2X(Vehicle-to-everything)通信を利用して周辺車両や路側機と通信を行うことで,車載センサの死角や周辺車両の情報を得ることができる協調型自動運転も研究が行われている.V2X通信と自動運転技術を併用することにより,現在に比べ安全で効率的な交通になることが期待されている.しかしながら,自動運転が普及したとしても,突発的な事故や落下物等の障害物は発生する可能性があり,発生した場合には回避する必要がある.高速道路においては,障害物を検知した車両が障害物情報を周囲の車両に発信する手法が検討されているが,回避行動をとる際には他の自動運転車両の動作を考慮することが必要である.そこで,本研究では全ての車両が通信機能を備えた自動運転車である高速道路において,事故や障害物等に起因する緊急回避の際のパスプラン変更に優先度を設ける手法を提案し,安全性を検討する.

車両走行環境に基づくフリースペースの危険度の段階的管理(平光樹)

20240130 Hiramitsu
近年,ITS(高度交通システム)による安全運転支援の研究が行われている.ITSにより,車と車が通信を行うことで車の周辺情報を直接授受することで,必要に応じた運転支援を行うことができる.また,路側インフラ設備や車と通信を行うことで運転手に運転の危険性を伝えることができる.これらのITSを用いた事故の防止につなげる取り組みが広まりつつある.しかし,未だに減少傾向にはあるものの事故は発生している.これらの事故は運転手の道路環境の認識が不十分だったことや,建物で隠れているため死角領域の情報が不足し,出会い頭の事故につながったのだと考えられる.そのため,ITSにより運転手により効果的に危険度を伝え,安全な走行を促すシステムが必要である.本研究では,車載センサによって車両前方のフリースペースの危険度を段階的に管理することで正確に危険度を定め,HUD(HeadUpDisplay),車々間通信によって,死角のある交差点を右折する際の危険度を死角車両のフリースペースの状態から判断し,運転手にAR表示することで安全に右折することを可能にする手法を提案する.なお,死角に存在し自車両からでは視認することのできない車両を死角車両とする.

ネットワーク環境に応じた動的スケジューリング方式によるWeb ページ読込み時間削減手法(佐々木雄大)

20240130 Sasaki
近年,スマートフォンなどの普及により,インターネットの利用率は増加している.一方で,通信品質の悪化などによるWebページ読込み時間の増加は,ユーザ満足度に影響し,ユーザは読込み速度の遅いWebページから離れる傾向にある.こうした状況を踏まえ,Webページ読込み時間を削減するために開発され,現在IETFによって標準化が進められているのがQUIC(QuickUDPInternetConnections)である.HTTP/3は,トランスポート層にQUICを採用することで,従来のHTTP/2よりも高速な通信を実現する.その要因の一つとして,HTTPリソースの優先順位付けがある.各ストリームはHTTPリソースの優先順位付けによって管理しており,HTTP/3では従来のHTTP/2よりも単純かつ柔軟性の高いEPS(ExtensiblePrioritizationScheme)と呼ばれる優先順位付け方式が再設計された.EPSを用いて設計できるリソースのスケジューリング方式は様々であり,代表的な方式として,並列型優先順位付け方式や逐次型優先順位付け方式,ラウンドロビン方式などがある.しかし,HTTP/3の最適なスケジューリング方式は確立されておらず,例えば,高いパケットロス率のネットワークでは並列型優先順位付け方式のパフォーマンスが高くなることがわかっている.そこで本研究では,HTTP/3での通信において,ネットワーク環境に応じて動的にスケジューリング方式を選択することで,ページ読込み時間を削減する手法を提案する.

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