パソコンのマウスやキーボード、スマートフォンのタッチパネルなど、人間がコンピュータを操作するコントローラーを、より使いやすく改善する「ヒューマン・コンピュータ・インタラクション」という研究領域が、小池英樹先生の主な専門分野です。

「最終的な目標は、手足や視線を動かしたり首を振ったり、そうした人間の動作だけでコンピュータが操作できるようになることです」

 

  小池先生はこれまで、テーブルを画面として、コンピュータを使えるようにする試みを行ってきました。

 

「たとえばテーブル上でスマホを操作するなら、プロジェクタでスマホの画面をテーブルの上に投影し、人の動作を捉えるためのカメラを設置します」
そしてプロジェクタとカメラは、パソコンに接続します。しかしその皮膚感覚を、従来のロボットが理解することは不可能です。 

 

「仮に、〝視線をテーブル上のスマホのアイコンに向けると、アイコンをクリックする〞という操作を実現しようと考えます。その際、カメラに映った人間の顔や目の動きはパソコンでデータ化できますので、〝人間の顔と眼球がこう動いた場合、視線がアイコンに届いたと認識する〞などとプログラムしてコンピュータに学習させることで操作できるようにします。これは口で言うのは簡単ですが、技術面で大変な苦労があるんです(笑)」

コンピュータの操作方法の、全般的なデザインも研究対象。

 「テーブル大の大きさになると、画面手前のアイコンは手で操作する方が効率的ですが、手が届かない奥の方にあるアイコンは、視線で反応するようにした方がいいでしょう。また、この技術を応用して、入浴剤で白濁させた水をお風呂の浴槽に注ぎ、そこにパソコンの画面をプロジェクタで投影させて、水をすくったり叩いたりする動作で操作できるようにもしました」

小池先生はもともと、ロボットに世界をどう認識させるかを研究しており、そのためにカメラを使った画像処理に取り組んできました。その経験をもとにして、幅広い分野へ研究内容を応用しています。

「スポーツで使うボールにカメラを入れて、ボールから見た世界を撮影する、なんてこともやってますよ。たとえばアメリカンフットボールのボールは細長い楕円形で、長軸回りに回転します。普通にカメラをボールに埋め込んでも、人間には何が起きているのかわからない映像になってしまいますよね」

そこで映像処理の技術を用います。「映像データのうち、下向きの映像のみを集めてつなぎ合わせます。ボールは非常に高速で回転しているので、一瞬しか映らない上向きの映像を削除してもあまり違和感がなく、ボールを投げた選手やボールめがけて走る選手を映した下向きの映像を再生することができるのです。これによってスポーツ観戦の幅が広がりますし、スポーツの練習で活用することも可能でしょう」

また、パソコンのサーバなど、大規模なデータをウイルスなどから守るセキュリティシステムにも、画像処理の技術を応用しています。

「パソコンがどう動いたかを記録する、ログというものがあります。ログは大規模なもので1000万文ぐらいになり、その文の長さは、記録したパソコンの動きによってまちまちです。そこで、長い行は長く、短い行は短く、ひと目でわかるようにグラフとしてビジュアル化するソフトを開発しました」

そのソフトによって、セキュリティ対策ができるのだそう。

「ログの文章の長さですが、同じ長さの行が続くことはあまりなく、そこが怪しい部分になるので重点的にチェックします。また、グラフに色をつけており、めったに現れない単語の組み合わせが見られる文章は赤くなります。これもまた危険にさらされている可能性が高く、調べると何者かが侵入していたということがあります」

これらの研究はいずれも一見すると簡単そうですが、その実現には大きな労力がかかっているとのこと。

「私たちは技術と工夫を凝らして研究しますが、使う人にとっては簡単に操作できることが大切だと考えています」



東京工業大学大学院
情報理工学研究科計算工学専攻
小池英樹研究室


小池 英樹教授
東京大学大学院工学系研究 科情報工学専攻博士課程修了
電気通信大学大学院情報システム学研究科教授などを経て現職。



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