ロボティクスと光コヒーレンストモグラフィー:現在の研究と未来の展望

光コヒーレンストモグラフィーとロボット工学の融合:現在の研究と将来の展望 学術的背景 光コヒーレンストモグラフィー(Optical Coherence Tomography、OCT)は、非侵襲的で高解像度の光学イメージング技術であり、その誕生以来、生物医学分野で広く利用されています。OCTはマイクロメートルレベルで組織の構造を可視化することが可能であり、特に眼科領域では、角膜や網膜のイメージングや病気の診断といった応用で大きな成功を収めています。しかし、従来型のOCT装置は通常、静的な環境でのイメージングに使用され、装置の大きさ、視野(Field of View, FOV)、および操作の柔軟性の観点で制約を受けています。動的で複雑な医療シナリオや外科手術への応用では、従来のOCT装置の限界が...

光コヒーレンストモグラフィーガイド付き自動ロボットによる開頭手術プラットフォーム

光コヒーレンストモグラフィーガイド付き自動ロボットによる開頭手術プラットフォーム

自動化ロボット頭蓋骨穿孔手術システム研究レポート 背景紹介 脳は複雑な生命活動の中核器官であり、すべての心理や意識過程を掌握し、生命活動のあらゆる面を担っています。21世紀に入り、神経科学は最も成長し、研究進展が著しい分野の一つとなりました。動物モデルは脳と神経機能の研究において重要な役割を果たしてきました。しかし、従来広く使用されている医学的画像診断技術、たとえば、コンピュータ断層撮影(CT)、磁気共鳴画像診断(MRI)、および機能的近赤外分光(fNIRS)は、脳組織の構造と機能を観察する能力を持つ一方で、神経細胞ひとつひとつの活動を高解像度でキャプチャするにはまだ限界があります。そのため、光学顕微技術として、二光子顕微鏡(two-photon microscopy)、共焦点顕微鏡(con...

弱い地質事前情報に基づくボーリング孔岩性モデルの構築のための部分ドメイン適応

弱い地質的先験知識の下でのボアホール岩性モデル構築のための部分的ドメイン適応 背景と研究課題 岩性識別は、層序解析や油ガス貯留層の探査において極めて重要な役割を果たします。しかし、人工知能や機械学習に基づく既存の岩性識別方法は、井間データを扱う際、依然として重大な課題に直面しています。具体的には、井ごとの複雑な堆積環境、不一致な地質物理探査機器および測定技術の影響で、井間データの分布には大きな違いがあります。また、ターゲット井には全く新しい岩性クラスが含まれている可能性があり、ラベル空間の不一致性(unshared label space)が発生することが、ターゲット井での予測をさらに困難にしています。 本研究では、複雑な地質条件下での井間岩性予測を実現するための部分的ドメイン適応(Part...

イベントトリガー型ファジィ適応安定化による放物型PDE-ODEシステムの制御

投稿論文へのレポート: 《Event-Triggered Fuzzy Adaptive Stabilization of Parabolic PDE–ODE Systems》 研究背景と意義 現代の工学システム(柔軟アーム、熱伝導装置、反応器制御器など)では、偏微分方程式(Partial Differential Equations, PDE)を用いてモデル化することが必要です。特に、PDEは反応-拡散特性による無限次元システムの特徴付けに重要です。しかし、これらのシステムが常微分方程式(Ordinary Differential Equations, ODE)と連結された場合、設計の複雑さが増大します。この際、制御設計において特に困難となるのは、非線形性やカスケードシステムにおける不確実性...

人物再識別のための動的注意ビジョン・言語トランスフォーマーネットワーク

動的注意機構を持つ視覚言語Transformerネットワークを用いた歩行者再識別に関する研究報告 近年、マルチモーダルベースの歩行者再識別(Person Re-Identification、以下ReID)はコンピュータビジョンの分野で注目を集めています。ReIDは、異なるカメラの視点間で特定の歩行者を識別することを目的としており、行方不明者の捜索や犯罪者の追跡といったセキュリティ・監視アプリケーションにおいて重要な役割を果たします。しかし、マルチモーダルReID技術では、視覚情報とテキスト情報を統合する際に大きな課題が存在し、特に特徴統合の偏りや、モデル性能に影響を与えるドメインギャップ(分布の違い)が問題となっています。 本研究は、江西財経大学コンピュータと人工知能学院およびニューカッスル...