2025/05/15 更新

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ニシガミ ショウマ
西上 翔磨
NISHIGAMI Shoma
所属
理工学研究科 総合理工学専攻 院生(後期課程)
職名
院生(後期課程)
外部リンク

研究キーワード

  • 群知能

  • Swarm Robotics

  • 粒子群最適化

経歴

  • 関西大学大学院理工学研究科   日本学術振興会 特別研究員 DC2

    2025年4月 - 現在

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  • 関西大学大学院 理工学研究科   JST SPRING 特別研究員

    2023年4月 - 2025年3月

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所属学協会

  • 情報処理学会

    2021年8月 - 現在

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論文

  • 複数の自律移動体を用いた不感地帯における代数螺旋探索方式

    出原 昇真, 新居 英志, 西上 翔磨, 四方 博之, 滝沢 泰久

    情報処理学会論文誌   65 ( 6 )   1071 - 1081   2024年6月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:情報処理学会  

    複数の自律移動体とそれらの無線通信により動的にかつ継続的に群構成を変化させて,災害発生時の被害状況把握や救助活動などの探索・捕捉を行う移動センシングクラスタが提案されている.移動センシングクラスタは各自律移動ロボットが探索対象物からの物理情報の取得を前提としている.しかし実環境では,自律移動体が探索対象物から遠くに位置する場合に,自律移動体が探索対象物から発せられる物理情報を検知できない領域(不感地帯)に位置することが考えられる.本論文は,この問題を解決するため,不感地帯において探索対象物からの物理情報が検知可能な領域(検知可能地帯)を探索・発見し移動センシングクラスタへ移行する代数螺旋探索方式を提案し,その有用性をシミュレーション評価を用いて示す.
    Mobile Sensing Cluster (MSC) that has been proposed forms multiple swarms with multiple autonomous mobile systems such as robots and UAVs, and realizes the search and capture of unknown events in a short time. MSC assumes that each autonomous mobile systems can detect physical information emitted from events. However, in a real environment, it is assumed that the autonomous mobile systems are far away from events and located in a blind zone where the physical information emitted from the event cannot be detected. In this case, MSC can not work. In this paper, to solve this problem, we propose an algebraic spiral method that searches for a detectable zone where physical information from events can be detected in blind zones, and transitions to MSC, and show its effectiveness using simulation evaluation.

    DOI: 10.20729/00234836

    CiNii Books

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  • 不感地帯における自律移動体による間欠イベント探索のための改良代数螺旋方式

    柴戸, 駿兵, 平岡, 汰一, 出原, 昇真, 西上, 翔磨, 新居, 英志, 滝沢, 泰久

    第86回全国大会講演論文集   2024 ( 1 )   71 - 72   2024年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:情報処理学会  

    近年、ドローンなどの自律移動体を探索作業へ適用する検討が進められている。想定される探索作業は、災害発生時の被害状況の把握や、要救助者の探索などが考えられるが、これらの探索対象とするイベントは、広範囲に散在し、その位置・数が不明である。我々はイベントからの匂い,熱,電波などイベントの物理情報が取得できない不感地帯において自律移動体が効果的にイベントの物理情報が取得可能領域へ移動する代数螺旋方式を提案している。当該方式では、全イベントが継続して物理情報を発していると想定しているため、物理情報が発生と消滅を繰り返す間欠イベントの場合、見逃す可能性がある。本稿では、間欠イベントの見逃し抑制を実現するため代数螺旋方式の改良方式を提案し、その有用性を検証する。

    CiNii Books

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  • 群知能を用いたCPS 型移動センシングクラスタの探索性能における通信遅延の影響評価

    平岡, 汰一, 新居, 英志, 西上, ショウマ, 出原, 昇真, 柴戸, 駿兵, 滝沢, 泰久

    第86回全国大会講演論文集   2024 ( 1 )   69 - 70   2024年3月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:情報処理学会  

    実環境には探索対象(イベント)の発生予測が困難で,イベント発生の位置や数が不明である環境が多く想定される. 我々は数や位置が不明な未知イベントを有限時間においてより多く探索・処理することを可能とするため,複数の自律移動体による群知能を用いた動的な多群形成メカニズムであるCyber Physical System構成(CPS型)のセンシングクラスタを提案している.CPS型移動センシングクラスタは自律移動体間の無線通信制約を排除するが,一方でサイバー空間とフィジカル空間の通信遅延が発生する.本稿では,サイバー空間とフィジカル空間の通信遅延がCPS型移動センシングクラスタの探索性能へ与える影響を評価し考察する.

    CiNii Books

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  • 複数自律移動体による群知能を用いた自己増殖型移動センシングクラスタ

    西上 翔磨, 新居 英志, 出原 昇真, 四方 博之, 滝沢 泰久

    情報処理学会論文誌   65 ( 2 )   475 - 486   2024年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:情報処理学会  

    実環境の探索活動において,その探索対象事象(イベント)の発生位置や発生数が不明であることが想定される.我々は,数や位置が不明な未知イベントを有限時間においてより多く探索・処理することを可能とするため,複数の自律移動体による群知能を用いた動的な多群形成メカニズムである移動センシングクラスタを提案している.本論文は,自律移動体数,無線通信カバレッジの物理制約を上回り,群によるイベント探索・捕捉を実現するために仮想増殖移動体を用いた探索方式・自己増殖型移動センシングクラスタを提案する.また,その可能性および,拡張性をシミュレーションを用いて議論する.
    In real environments, it is difficult to predict the occurrence of events such as damage to structures and people in need of rescue, and the location and number of most such events are unknown. We have proposed a Mobile Sensing Cluster (MSC) to search for and capture unknown events. MSC dynamically forms multiple swarms with multiple autonomous mobile systems such as robots and UAVs based on swarm intelligence, and it achieves search and capture of more unknown events in a short time. In this paper, we propose a Self-Cloning Mobile Sensing Cluster to achieve the search and capture of unknown events beyond the actual number of autonomous mobile systems, and we discuss its basic effectiveness based on an evaluation using simulations.

    DOI: 10.20729/00232314

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  • 複数自律移動体による群知能を用いた移動センシングクラスタにおける実装構成方式検証

    西上 翔磨, 新居 英志, 出原 昇真, 四方 博之, 滝沢 泰久

    情報処理学会論文誌   65 ( 2 )   487 - 498   2024年2月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:情報処理学会  

    実環境の探索活動において,その探索対象事象(イベント)の発生位置や発生数が不明であることが想定される.我々は,数や位置が不明な未知イベントを有限時間においてより多く探索・処理することを可能とするため,複数の自律移動体による群知能を用いた動的な多群形成メカニズムである移動センシングクラスタを提案している.本論文では,移動センシングクラスタ実装において,自律移動体間無線通信によりフィジカル空間で当該メカニズムが機能するNF(Native Form)構成実装方式と,フィジカル空間の自律移動体とサイバー空間の当該メカニズムの連動によるCPS(Cyber Physical System)構成実装方式の2実装方式の実機検証を行う.そのうえで上記2方式の検証結果に基づく比較・考察を示す.
    In real environments, it is difficult to predict the occurrence of events, and the location and number of events are unknown. We have proposed a dynamic multiple swarms formation mechanism, a Mobile Sensing Cluster (MSC), using swarm intelligence with multiple autonomous mobile devices to search for and process more events whose number and location are unknown in a finite amount of time. In this paper, we express two implementation methods for MSC, and discuss their effectiveness based on their verification experience with real autonomous mobile systems. One is NF-based method that MSC mechanism is implemented in physical space with wireless communications, and the other is CPS-based method that is composed of cyber and physical space, and that MSC mechanism is implemented in cyber space without restriction of wireless communications

    DOI: 10.20729/00232315

    CiNii Books

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  • 移動センシングクラスタを用いた不感地帯におけるイベント探索方式

    出原, 昇真, 滝沢, 泰久, 新居, 英志, 藤山, 尚紀, 西上, 翔蘑

    第84回全国大会講演論文集   2022 ( 1 )   235 - 236   2022年2月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:情報処理学会  

    災害発生時の被害状況把握や救助活動などの探索作業へ,動的に群構成を変化させ探索,捕捉を行う移動センシングクラスタが提案されている.移動センシングクラスタは各自律移動ロボットがセンシング対象とするイベントから発せられる電波などの物理情報を取得できることを前提としている.しかし実環境では,自律移動ロボットがイベントから遠くに位置する場合に,自律移動ロボットがイベントから発せられる物理情報を検知できない領域(不感地帯)に位置することが考えられる.本研究では不感地帯において,移動体間の引力,斥力の関係を利用し群形成を行うイベント探索方式について検証・考察を行う.

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  • Dynamic Swarm Spatial Scaling for Mobile Sensing Cluster in a Noisy Environment 査読

    Eiji Nii

    2021年2月

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    出版者・発行元:Journal of Information Processing  

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MISC

  • 自律移動体群における間欠イベント探索動的慣性移動制御

    柴戸駿兵, 新居英志, 西上翔磨, 平岡汰一, 滝沢泰久, 四方博之

    情報処理学会研究報告(Web)   2024 ( MBL-113 )   2024年

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  • Mobile Sensing Cluster with Orbiting Mutant for Indistinguishable Events in Noisy Environments

    Naoki Fujiyama, Shoma Izuhara, Shoma Nishigami, Eiji Nii, Hiroyuki Yomo, Yasuhisa Takizawa

    2023 International Conference on Computing, Networking and Communications (ICNC)   568 - 574   2023年2月

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    出版者・発行元:IEEE  

    DOI: 10.1109/icnc57223.2023.10074114

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  • Search for Unknown Events in Blind Zone using Multiple Autonomous Mobile Systems with Mobile Sensing Cluster

    Shoma Izuhara, Shoma Nishigami, Naoki Fujiyama, Eiji Nii, Hiroyuki Yomo, Yasuhisa Takizawa

    2023 IEEE 20th Consumer Communications & Networking Conference (CCNC)   461 - 464   2023年1月

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  • 群知能を用いた移動センシングクラスタにおける障害物回避手法の提案

    新居英志, 西上翔磨, 四方博之, 滝沢泰久

    情報処理学会研究報告(Web)   2023 ( DPS-194 )   2023年

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  • 不感地帯における代数螺旋探索方式から移動センシングクラスタへの移行制御に関する考察

    出原昇真, 新居英志, 西上翔磨, 四方博之, 滝沢泰久

    情報処理学会研究報告(Web)   2023 ( DPS-195 )   2023年

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  • SmartFinderにおける自律分散型IR-UWBデバイス間測距方式とその基本性能

    中島圭汰, 立本航平, 西上翔磨, 滝沢泰久

    情報処理学会研究報告(Web)   2023 ( DPS-195 )   2023年

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  • 複数自律移動体による群知能を用いた自己増殖型移動センシングクラスタの動的生成方式の提案

    西上翔磨, 新居英志, 藤山尚紀, 四方博之, 滝沢泰久

    情報処理学会研究報告(Web)   2023 ( DPS-194 )   2023年

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  • 移動センシングクラスタにおけるノイズ環境下識別不可イベント探索方式

    藤山尚紀, 出原昇真, 西上翔磨, 新居英志, 四方博之, 滝沢泰久

    情報処理学会研究報告(Web)   2022 ( DPS-190 )   2022年

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  • 複数自律移動体による群知能を用いた自己増殖型移動センシングクラスタの提案

    西上翔磨, 新居英志, 藤山尚紀, 四方博之, 滝沢泰久

    情報処理学会研究報告(Web)   2022 ( DPS-192 )   2022年

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  • 複数自律移動体による群知能を用いた移動センシングクラスタのCPS構成に基づく実機実装とその検証

    西上翔磨, 新居英志, 藤山尚紀, 四方博之, 滝沢泰久

    情報処理学会研究報告(Web)   2022 ( DPS-190 )   2022年

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  • 群知能を用いた複数自律移動体による移動センシングクラスタの実機実装とその評価

    新居英志, 西上翔磨, 藤山尚紀, 四方博之, 滝沢泰久

    情報処理学会研究報告(Web)   2022 ( DPS-191 )   2022年

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  • Dynamic Swarm Spatial Scaling for Mobile Sensing Cluster in a Noisy Environment

    Eiji, Nii, Shoma, Nishigami, Takamasa, Kitanouma, Hiroyuki, Yomo, Yasuhisa, Takizawa

    情報処理学会論文誌   62 ( 2 )   2021年2月

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    記述言語:英語  

    Autonomous mobile devices, such as robots and unmanned aerial vehicles, as alternatives to humans, are expected to be applied to searching for and manipulating a variety of emergent events of which the location and number of occurrences are unknown. When an autonomous mobile device searches for an event, it needs to sense a physical signal emitted by an event, such as radio waves, smell or temperature. After a device finds an event, it must manipulate the event. We previously proposed Mobile Sensing Cluster (MSC), which applies swarm intelligence to multiple autonomous mobile devices to quickly search for and manipulate multiple events using dynamically formed multiple swarms of mobile devices. However, in an environment that the physical signal emitted by an event and sensed by a device includes some random noises, the behavior of swarms in MSC becomes unstable. As a result, MSC requires a long time to search and manipulate. In this paper, we propose a dynamic swarm spatial scaling MSC for improving the tolerance of MSC against such random noises, and show its effectiveness.
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    This is a preprint of an article intended for publication Journal of
    Information Processing(JIP). This preprint should not be cited. This
    article should be cited as: Journal of Information Processing Vol.29(2021) (online)
    DOI http://dx.doi.org/10.2197/ipsjjip.29.140
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    Autonomous mobile devices, such as robots and unmanned aerial vehicles, as alternatives to humans, are expected to be applied to searching for and manipulating a variety of emergent events of which the location and number of occurrences are unknown. When an autonomous mobile device searches for an event, it needs to sense a physical signal emitted by an event, such as radio waves, smell or temperature. After a device finds an event, it must manipulate the event. We previously proposed Mobile Sensing Cluster (MSC), which applies swarm intelligence to multiple autonomous mobile devices to quickly search for and manipulate multiple events using dynamically formed multiple swarms of mobile devices. However, in an environment that the physical signal emitted by an event and sensed by a device includes some random noises, the behavior of swarms in MSC becomes unstable. As a result, MSC requires a long time to search and manipulate. In this paper, we propose a dynamic swarm spatial scaling MSC for improving the tolerance of MSC against such random noises, and show its effectiveness.
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    This is a preprint of an article intended for publication Journal of
    Information Processing(JIP). This preprint should not be cited. This
    article should be cited as: Journal of Information Processing Vol.29(2021) (online)
    DOI http://dx.doi.org/10.2197/ipsjjip.29.140
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    CiNii Books

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    その他リンク: http://id.nii.ac.jp/1001/00209315/

  • ノイズ環境における集団を移動検知するための動的群空間尺度

    Nii Eiji, Nishigami Shoma, Kitanouma Takamasa, Yomo Hiroyuki, Takizawa Yasuhisa

    Journal of Information Processing (Web)   29   140 - 148   2021年

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  • ノイズ環境下における移動センシングクラスタの群制御改良方式

    新居英志, 西上翔磨, 北之馬貴正, 四方博之, 滝沢泰久

    情報処理学会研究報告(Web)   2019 ( EIP-85 )   2019年

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講演・口頭発表等

  • Self-Cloning Mobile Sensing Cluster based on Swarm Intelligence with Multiple Autonomous Mobile Systems

    Shoma Nishigami

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    開催年月日: 2023年3月

  • Mobile Sensing Cluster with Orbiting Mutant for Indistinguishable Events in Noisy Environments

    Naoki Fujiyama

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    開催年月日: 2023年2月

  • Search for Unknown Events in Blind Zone using Multiple Autonomous Mobile Systems with Mobile Sensing Cluster

    Shoma Izuhara

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    開催年月日: 2023年1月