INUJIMA, Hiroshi

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Affiliation

Faculty of Science and Engineering, Graduate School of Information, Production, and Systems

Job title

Professor

Homepage URL

http://www.f.waseda.jp/inujima-hiroshi/

Research Institute 【 display / non-display

  • 2020
    -
    2022

    理工学術院総合研究所   兼任研究員

Education 【 display / non-display

  •  
    -
    1975.03

    Hokkaido University   Faculty of Engineering   Department of Electronics  

Degree 【 display / non-display

  • Waseda University   Doctor of Engineering

  • 早稲田大学   工学博士

Research Experience 【 display / non-display

  • 2007
    -
    2010

    :東京大学先端技術研究センター客員研究員(兼務)蚋

  • 2002
    -
    2003

    :早稲田大学大学院情報生産システム研究科開設準備室教授

  • 2003
    -
     

    :早稲田大学大学院情報生産システム研究科教授(現在に至る)

  • 1989
    -
    2002

    :三菱電機産業システム研究所

  • 1998
    -
    2000

    :早稲田大学大学院理工学研究科非常勤講師(兼務)

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Professional Memberships 【 display / non-display

  •  
     
     

    Japanese Economic Association

  •  
     
     

    Japan Society of Civil Engineers

  •  
     
     

    Society of Automotive Engineers of Japan

  •  
     
     

    The Japan Society of Mechanical Engineers

  •  
     
     

    Information Processing Society of Japan

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Research Areas 【 display / non-display

  • Nuclear engineering

  • Electron device and electronic equipment

  • Measurement engineering

Research Interests 【 display / non-display

  • Diagnosis, Degradation detection, Surveillance, Statistical analysis, Sistem identification, Signal processing, Maintenance, Analogue circuit

Papers 【 display / non-display

  • Application of Proactive Techniques for Industrial Electrical Equipment Maintenance

    IEEJ Committee, specialized in, proactive maintenance technology investigation of, i, dustrial electrical equipment

    Technical Report of IEEJ   No.1424  2018.05

  • Research of bridge deterioration diagnosis based on independent component analysis

    Kaiyi Li, Hiroshi Inujima, Harutoshi Ogai, Izumi Maruyama, Shinji Nagata

    The 2018 Annual Meeting of The Institute of Electrical Engineers of Japan   No.4-193   314 - 315  2018.03

  • Current Status and Future Prospects of Diagnostic Technology for Electrical Equipment

    Hiroshi Inujima

    Monthly Electrical Calculations, February 2018,Issue (DENKISHOIN)   Vol.86 ( No.2 ) 20 - 24  2018.02

  • Fundamental Techniques for Monitoring and Diagnosis

    IEEJ Research Committee on, Fundamental Techniques for Monitoring, Diagnosis

    Technical Report of IEEJ   No.1406  2017.10

  • 磁気式回転角度センサに用いる磁気遮蔽技術の開発

    武舎 武史, 犬島 浩

    平成29年電気学会基礎・材料・共通部門大会論文集   19-B-a2-2  2017.09

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Books and Other Publications 【 display / non-display

  • 工場電気設備 - 設備診断・余寿命推定から更新へ - (共著)

    電気学会, 工場電気設備更新実施方法調査委員会

    オーム社  2006.09 ISBN: 4274202941

  • ウェーブレット解析の産業応用(共著)

    電気学会, ウェーブレット解析の産業応用に関する協同研究委員会, 編

    朝倉書店  2005.09 ISBN: 4254220421

  • 図説ウェーブレット変換ハンドブック(共訳)

    P.S.アジソン著, 新 誠一, 中野 和司, 田原 鉄也, 豊田 幸裕, 犬島 浩, 井上 勝裕, 笹岡 英毅

    朝倉書店  2005.04 ISBN: 4254221487

  • 診断法別事例集(共著)

    日本プラントメンテナンス協会, 設備診断技術委員会編

    日本プラントメンテナンス協会  1994.02 ISBN: 4889560866

Industrial Property Rights 【 display / non-display

  • 蓄電池劣化診断システム、蓄電池劣化診断装置、蓄電池劣化診断方法およびプログラム

    犬島 浩

    Patent

  • 配電盤劣化診断システム、配電盤劣化診断装置、配電盤劣化診断方法およびプログラム

    4943961

    犬島 浩

    Patent

  • 大型建造物の診断データ収集システムおよび方法

    大貝 晴俊, 山内 規義, 犬島 浩, 武捨 裕太

    Patent

  • 大型建造物の診断システム、大型建造物の診断プログラム、記録媒体および大型建造物の診断方法

    5145501

    大貝 晴俊, 山内 規義, 犬島 浩, 町田 郁子, 片座 慎吾

    Patent

  • 信号処理方法、信号処理プログラムおよび記録媒体

    大貝 晴俊, 犬島 浩, 山内 規義, 謝 明原

    Patent

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Awards 【 display / non-display

  • 第66回電気学術振興賞(論文賞)

    2010.05  

  • 発明協会近畿地方発明奨励賞

    1997.11  

  • 小平記念賞

    1991.06  

  • 電気学会論文賞

    1991.05  

Research Projects 【 display / non-display

  • Development of new technique for localized spectroscopy in animal body using time-reverse propagation of phase-conjugate light

    Project Year :

    2020.07
    -
    2023.03
     

     View Summary

    安全な光を用いた分光計測により、体内の生理的変化を計測できる。また近赤外光は、可視光に比べ生体の深部まで到達する。しかし、生体組織における強い光散乱で大きく広がってしまい、体内局所の分光は極めて難しい。これに対し、位相共役光という特殊な光を生成すれば、あたかも時間を反転したように、光をもと来た経路とは逆に伝搬させることができる。これにより、生体組織で広がった光を逆伝搬させ集束させることも可能になる。本研究はこの原理を利用し、生体内部局所領域の分光を実現する新たな計測技術を開発しようとするものである。理論解析、シミュレーションにより提案手法を具体化させ、実験によりその実用性の検証をめざす

  • System development to realize transillumination and functional imaging of animal body using safe light

    Project Year :

    2017.04
    -
    2020.03
     

     View Summary

    本研究は、マクロな生体内部の構造情報および機能情報を、光により3次元的に透視イメージングすることをめざし、安全で臨床応用に実用可能なシステムを開発しようとするものである。最終年度の本年度は、試作システムを完成させ、生体での3次元光透視を実施した。具体的成果は次のとおりである。1.試作システムに改良を繰り返し、イメージングを可能とした。2.深層学習原理を導入し、光散乱による透視像劣化の問題を解決した。3.生体模擬試ファントムを作成し、試作システムによる三次元透視の可能性を確認した。4.透視像中の動静脈識別を通し、生体機能イメージングの可能性を確認した。5.マウスを用いた動物実験において、体内機能三次元透視イメージングを試みた。その結果、局所的腎血流の変化を三次元透視像中にとらえることに成功した。これらの成果を国際会議や国内学会で発表するとともに、学術誌に投稿し採択、掲載された。発表の内2件は、表彰を受けた。また、2020年9月開催の国際会議での基調講演が決定した。令和元年度が最終年度であるため、記入しない。令和元年度が最終年度であるため、記入しない

  • Development of new technique for spectral measurement in scattering medium using time-reverse principle with phase-conjugate wave

    Project Year :

    2016.04
    -
    2018.03
     

     View Summary

    We conducted this research to open a new possibility for the localized spectral measurement in a turbid medium by introducing the new time-reversal principle using a phase-conjugate wave. The following accomplishments were achieved.1. In theoretical analysis, we made the fundamental measurement technique to realize the proposed method clear. 2. Through repeated simulation, we optimized the function of the proposed technique. 3. We developed the measurement system to realize the time-reversal principle using the phase-conjugate light. 4. We confirmed the ability of the developed system using a model phantom of animal tissue. 5. We verified the applicability of the system to an animal body in the experiment with chicken breast meat. 6. The result of this study is published in a prestigious journal, Biomedical Optics Express of the Optical Society of America

  • Study on interconnection technology for high temperature resistant packages with stress release structure by using Nano-Ni particles

    Project Year :

    2015.10
    -
    2018.03
     

     View Summary

    In order to take full advantage of the characteristics of SiC semiconductor, especially as high temperature heat resistant devices, the development of new packaging technology is required. Since the solder materials which have been used conventionally have a low melting point, Au-Ge alloys, nano Ag particles, etc. have been studied as alternative materials, but the relaxation of thermal stress caused by CTE mismatch between the chip and substrate was considered to be a major subject. In this research, focusing on nano Ni which is highly resistant also against high temperature corrosion, we have worked on Ni nano-particle production and optimization of bonding conditions. Compared to Ag particles, their sintering temperature is relatively high. However the bonds are once formed and then their bonding strength is sufficiently high. The bonding of nano-Ni particles to Al foils inserted for stress relaxation is also possible at low temperature, and showed high bond reliability

  • Basic research of the safety and efficiency of social infrastructure by wireless sensor networks

    Project Year :

    2013.04
    -
    2016.03
     

     View Summary

    (1)Research and development of Bridge Health Monitoring System (BHMS) by using wireless sensor networks was done. The new small size of the wireless sensor module and the prototype of the wireless sensor network system were developed and made communication test. The ARMA model and wavelet based diagnostic methods was developed ,implemented and tested.(2)A lighting control system for large-scale Office was researched and developed. The lighting control system consisted of a high-speed search algorithm by combination of LP and PSO, new learning method for coefficients of the illumination model by neural network with Lambertian neuron, a on-line illumination control method for external light change. These were tested and got good results .(3)By using wireless sensor networks and Wi-Fi , the research for the platoon and door-to- door travel control of the ultra-small electric vehicle were done. Many test run were done and good results were obtaine

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Presentations 【 display / non-display

  • Bridge Diagnosis Technology Using Wavelet Transform

    8th International Collaboration Symposium on Information, Production and Systems 

    Presentation date: 2014.11

Specific Research 【 display / non-display

  • 信号処理・AI技術応用した電動機診断監視技術の研究

    2020  

     View Summary

    1.背景 低圧電動機の絶縁劣化診断技術に関わる研究である。2.診断監視への活用 これまでの研究は、故障が研究課題の中心で、劣化は、実際の電動機から、測定困難である。正常データしかないので、正常とは何かを探索することに挑戦する。3.診断監視の手順 電動機診断モデルとしては、機械学習(オートエンコーダ:AE)の適用を試みる。正常モデルでは、入力は加速度信号とする。特徴抽出群にスペクトル、LBP(Local Binary Pattern)特徴抽出法、デジタル信号特徴抽出法を適用する。4.結論および今後の課題 機械学習の最適手法検討。特徴抽出法の確定および機械学習手法の確定。劣化診断判定指標の確定。

  • 発電機・発動機劣化診断に関する人工知能の研究

    2019  

     View Summary

    1.背景 電動機診断監視では,これまで定期点検を主体に行われてきた。設備の状態や異常兆候を的確に把握し保全する技術が重要になっている。これら技術を実現するためのインフラとして、IoT、AI、5Gが重要である。2.IoT、AI、5Gの診断監視への活用 「IoT」は、診断監視対象にセンサ一を設置して、種々の情報をインターネットに伝達し、クラウドコンピュータにデータ伝送(「5G」利用)することである。「5G」は、診断監視において高速・大容量の通信手段である。「AI」は、「IoT」で収集されたデータから診断監視を実行する。3.結論および今後の課題 無線センサにより,センサのIC化とデータ伝送が無線で実行され,センサ価格とデータ伝送設置コストの低減化がはかられる。また,「5G」により,診断監視システムの通信コストの低減化が実現される。過去に開発した診断監視技術の中に、当時の環境では実現困難(コストの観点)だった技術が、IoT、AI、5Gにより実現できることも期待される。

  • 構造物劣化診断向けの人工知能に関する研究

    2018  

     View Summary

    1.背景 日本において、構造物(橋梁など)は高度経済成長期に多数建設されている。これら橋梁は全国で約70万橋存在し、その内、約50万橋が市町村道に設置されている。寿命とされる50年を迎えた2m以上の橋梁は、2023年で43%、2033年で67%に増加する。このため、国および各自治体単位の定期的な診断・修復が必要とされている。一方、検査手法は、目視および打音検査などの手法で実施され、診断技術者の技能に依存している。地方自治体における財政・人材不足に起因し5年に1度という低頻度で検査されており不十分といえる。また、診断ノウハウも継承されていない。 本研究においては、構造物で観測された信号解析し、機械学習の入力信号とし、損傷の有無、及び損傷の程度を評価する人工知能を提案する。2.方法 衝撃試験で観測された加速度信号からAR(Auto-Regressive:自己回帰)モデルを推定する。推定されたARモデルのAR係数を衝撃試験毎に見比べ、損傷に起因すると推定されるAR係数を選定する。3.結果 正常状態において推定されたAR係数と損傷状態におけるAR係数にはベクトル空間上差異が観測された。差異の特徴量抽出指標としては、AR係数のn次空間領域を学習データとするのが適当であった。4.結論および今後の課題 正常状態と損傷状態における加速度信号に、ARモデル推定を推定しAR係数を選択する。次に選択されたAR係数は、損傷程度に対応して変化している。正常状態の橋梁および橋梁損傷程度に対応する加速度信号で、損傷状態を推定する見通しが得られた。AR係数だけでは抽出困難な損傷も存在することがわかった。今後の課題としては、複数のセンサによる判定精度向上が挙げられる。研究成果概要(学内公開用)

  • 劣化診断のための最適信号処理探索システムの研究

    2017  

     View Summary

    1.拝啓 劣化設備診断では,これまで定期点検を主体に行われてきた。最近では個々の設備状態に応じて保全内容や時期を判断する状態監視保全の重要性が認識され,取り入られている。さらに,将来的には設備の劣化や異常兆候の進展を定量的に判断し,それに基づいて効果的で合理的な保全を行う予測保全へ移行していくことが予想される。設備の状態や異常兆候を的確に把握し保全する技術が重要になっている。2.方法 「IoT」は、私たちのまわりにある物体にセンサ一を設置して、種々の情報(電圧、電流、温度、振動、画像など)をインターネットに伝達し、ネットワークを構成することである。上記システムは一度構築すると、その後ほとんど人間を介さず、様々な情報が自動的・恒常的に、それを必要とする企業や公的機関の部暑に集約されることになる。3.結果 設備診断には,必然的に多数のセンサが分散配置されるようになると考えられることから,センサに以下の特性が望まれる。小型・軽量,安価,メンテナンスフリー,長寿命,低消費電力,低電圧動作,機械的剛構造,防爆構造,無害・安全な材料による構成などである。設備診断のための信号処理には,主成分分析などの多変量解析,ニューラルネットワーク,遺伝的アルゴリズム,ファジィ推論,ウェーブレット変換などを利用して分析することにより,診断精度を向上させる。4.結論および今後の課題 設備診断の方式が定期点検(TBM)から状態監視(CBM)に移行し,故障の前兆現象である劣化監視の要請にともない従来の手法では対応が困難な状況を呈している。無線センサにより,センサのIC化とデータ伝送が無線で実行され,センサ価格とデータ伝送設置コストの低減化がはかられる。また,クラウドコンピューティングシステムにより,診断システムの設置コストの低減化が実現される。さらに,診断アルゴリズムの高度化も推進されることが期待できる。

  • 機械学習機能を有する橋梁等構造物劣化診断手法の研究

    2017  

     View Summary

    1.背景 日本において、橋梁は高度経済成長期に多数建設されている。全国で約70万橋存在し、その内、約50万橋が市町村道に設置されている。寿命とされる50年を迎えた2m以上の橋梁は、2013年で18%、2023年で43%、2033年で67%に増加する。このため、国および各自治体単位の定期的な診断・修復が必要とされている。一方、検査手法は、目視および打音検査などの手法で実施され、診断技術者の技能に依存している。地方自治体における財政・人材不足起因し5年に1度という低頻度で検査されており不十分といえる。。 本研究においては、実際の橋梁において衝撃実験の加速度信号を利用し、独立成分分析による信号解析し、機会学習の入力信号とし、損傷の有無、及び損傷の程度を評価する診断手法を提案する。2.方法 衝撃試験で観測された加速度信号を独立成分分析し、各独立成分に分解する。分解した信号を衝撃試験毎に見比べ、損傷に起因すると推定される信号を選定する。本報告では、独立成分分析のための入力信号は5入力とした。3.結果 正常状態において独立成分分析した結果と損傷状態において独立成分分析した結果には差異が観測された。差異の特徴量抽出指標としては、周波数領域で、スペクトルピークに着目するのが適当であった。離散ウェーブレット変換・逆変換の解析手法導入しフィルタリングを試みた。その結果、劣化状態の特徴的変化を検出することができた。4.結論および今後の課題 正常状態と損傷状態における加速度信号に、独立成分分析し、適当な独立成分を選択する。次に選択された独立成分は、損傷程度に対応して変化している。正常状態の橋梁および橋梁損傷程度に対応する加速度信号で、損傷状態を推定する見通しが得られた。独立成分分析だけでは抽出困難な損傷を評価できることがわかった。今後の課題としては、複数のセンサによる判定精度向上が挙げられる。

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Syllabus 【 display / non-display

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Committee Memberships 【 display / non-display

  • 2020.04
    -
    2021.03

    日本機械学会、ISO/TC108/SC5 機械の状態監視と診断国内委員会委員  委員

  • 2019.04
    -
    2020.03

    日本機械学会、ISO/TC108/SC5 機械の状態監視と診断国内委員会委員  委員

  • 2018.04
    -
    2019.03

    日本機械学会、ISO/TC108/SC5 機械の状態監視と診断国内委員会委員  委員

  • 2016.04
    -
    2019.03

    電気学会、診断・監視の基盤技術とその応用に関する協同研究委員会  委員

  • 2017.04
    -
    2018.03

    日本機械学会、ISO/TC108/SC5 機械の状態監視と診断国内委員会委員  委員

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