人間機械システム(II類)

Google Classroomを利用(初回授業でお知らせします)

人間は道具を使うことによって文明を築いた. 道具は自動機械へと進化を遂げるとともに, 人間にとってより使いやすいものであるべきとして改良が加え続けられてきている. この, 人間と道具あるいは機械との界面のことをインタフェースと呼ぶ. インタフェースは人間の体と道具/機械との物理的境界に位置づけられてきたが, それは近年人間の体の内部へと内部へと徐々に侵食してきている. 究極的には, 脳あるいは神経系と機械とが直接的に結合されることさえ可能になるだろう. 本講義では, 人間と機械のインタフェースがどのような発展を遂げてきたのか, また人間にとって使いやすいインタフェースとはどのようなものであるべきかという視点から出発し, 究極のインタフェースのひとつである脳神経系と機械との直接接続を実現するブレインーマシン・インタフェースに必要とされる工学的あるいは数理科学的道具立ての基礎を学習することを目指す. 言い換えれば, 攻殻機動隊, マトリックス, あるいはソードアート・オンライン的世界を実現するために, どのような技術要素が必要となるのかを, 学生諸君とともに探求する講義である.

なし

確率統計, 信号処理, 認知心理学, 線形代数, 微分・積分に関連する知識があることが望ましいが, 必須ではない.

D.A. Norman, 誰のためのデザイン?-認知科学者のデザイン原論(新曜社)
P. Dayan and L.F. Abbott, Theoretical Neuroscience (MIT Press)
櫻井芳雄, 小池康晴, 鈴木隆文, 八木透, ブレイン‐マシン・インタフェース最前線―脳と機械をむすぶ革新技術(工業調査会)
東京大学教養学部統計学教室, 自然科学の統計学(東京大学出版会)
C.M. Bishop, パターン認識と機械学習 上・下(シュプリンガー・ジャパン)
N. Wiener, Cybernetics (MIT press)
などが参考になる.

その他, 必要な資料/論文などは随時指示することがある.

第1回 イントロダクション
第2回 人と人工物のインタフェース
第3回 ヒューマンモデル
第4回 ヒューマンインタフェースシステム(1)
第5回 ヒューマンインタフェースシステム(2)
第6回 パフォーマンスの評価
第7回 主観の評価(1):心理物理実験基礎など
第8回 主観の評価(2):信号検出理論など
第9回 主観の評価(3):尺度、統計処理基礎
第10回 心理物理実験基礎演習
第11回 生理反応の計測(1):脳神経システム基礎
第12回 生理反応の計測(2):脳神経活動計測基礎
第13回 ブレイン-マシン・インタフェース(1):脳神経系からの情報の読み出し
第14回 ブレイン-マシン・インタフェース(2):脳神経系への情報の書き込み
第15回 全体のまとめ
*授業の進度や理解度に応じて、内容や順序を変更する可能性がある

予習は特に必要はないが, 講義中に紹介した論文や資料などを自身で復習することは, 授業内容の理解の深化につながるので, 推奨する.

(a) 評価方法
期末試験あるいはレポートなどの成績をもとに総合的に評価する.

(b) 最低到達基準
インタフェースに関する基礎的な概念や用語を正しく説明できること.
実験手続き, 統計解析, 信号処理の基礎に関して, 必要な計算を正しく行い, 関連知識を正しく説明できること.

木曜日4限, ただしe-mailなどで事前にアポイントメントを取ってもらうのが望ましい.

工学とは人間に益する学問の総体です. 人間と機械の関係を体系的に考えることは, すべての工学分野における基礎的で重要な視座を与えるものとなるでしょう.

なし