西　宏章 （ニシ　ヒロアキ）

Nishi, Hiroaki

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所属（所属キャンパス）

理工学部 システムデザイン工学科 （矢上）

職名

教授

HP

外部リンク
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経歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1999年04月
    -
    2002年02月

    技術研究組合新情報処理開発機構

  • 2002年02月
    -
    2003年03月

    株式会社日立製作所中央研究所

  • 2003年04月
    -
    2004年03月

    大学助手(有期)(理工学部システムデザイン工学科)

  • 2004年04月
    -
    2005年03月

    専任講師(理工学部システムデザイン工学科)

  • 2010年04月
    -
    2014年03月

    国立情報学研究所 客員准教授

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学歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 1994年03月

    慶應義塾大学, 理工学部, 電気工学科

    大学, 卒業

  • 1996年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 計算機科学専攻

    大学院, 修了, 修士

  • 1999年03月

    慶應義塾大学, 理工学研究科, 計算機科学専攻

    大学院, 単位取得退学, 博士

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学位 【 表示 ／ 非表示 】

  • 博士(工学), 慶應義塾大学, 1999年12月

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研究分野 【 表示 ／ 非表示 】

  • ものづくり技術（機械・電気電子・化学工学） / 通信工学 （Communication/Network Engineering）

  • 社会基盤（土木・建築・防災） / 社会システム工学

  • 社会基盤（土木・建築・防災） / 安全工学

  • 情報通信 / 計算機システム （計算機システム・ネットワーク）

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研究キーワード 【 表示 ／ 非表示 】

  • ASIC / CPLD design

  • Community/Cluster Energy Management System

  • Smart City / Smart Community

  • インターネットバックボーンルータ

  • インターネット基幹スイッチ、ルータ

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著書 【 表示 ／ 非表示 】

  • この一冊で全部わかるChatGPT & Copilotの教科書

    中島 大介, 西 宏章, SBクリエイティブ, 2024年

  • 地球とつながる暮らしのデザイン

    西 宏章他, 株式会社シナノ, 2016年05月

    担当範囲: 家のエネルギーの使い方のシンフォニー(pp.227-232)

  • Smart Grid Research: Vehicular - IEEE Smart Grid Vision for Vehicular Technology: 2030 and Beyond Roadmap

    Hiroaki Nishi, Koichi Inoue, IEEE Standards Committee, 2015年06月

  • Anonymization infrastructure and open data in smart sustainable cities

    Jie Chang, Lei Gu, Wei Liu, Kanae Matsui, Hiroaki Nishi and Cuijuan Xia, Approved Deliverable of ITU-T (Telecommunicatino Standardization Section of ITU) Focus Group on Smart Sustainable Cities, 2015年04月

  • スマートメータ―からの情報をどう匿名化するか－電力自由化時代の個人情報の活用法－ 『インプレス SmartGrid ニューズレター』2014年7月号

    西 宏章, 株式会社インプレス, 2014年07月

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論文 【 表示 ／ 非表示 】

  • pvFed: Personalized Vertical Federated learning for Client-Specific Tasks

    Nishikawa A., Yanabe T., Sakuma Y., Okuda Y., Nishi H.

    IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering （IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering）  19 （ 6 ） 993 - 1000 2024年06月

    ISSN  19314973

    　概要を見る

    Federated Learning (FL) is a distributed machine learning paradigm that enables multiple data holders to collaborate on building machine learning models while preserving the privacy of their data. FL can be categorized as horizontal or vertical, depending on the distribution characteristics of the data. Specifically, horizontal FL uses data partitioned in the sample space, whereas vertical FL uses data partitioned in the feature space. Traditional vertical FL methods aim to facilitate collaboration among clients to infer a single global target. However, these methods may be impractical because each client often has a unique target to be inferred. In this paper, we propose a novel vertical FL method, called personalized vertical federated learning (pvFed), which addresses this limitation by allowing each client to perform inferences specific to their individual task. To the best of our knowledge, no existing method currently addresses this limitation. The objective of pvFed is to construct a global model that generates a representation vector to support client inference. The global model, constructed using distillation and dimensionality reduction, takes a sample ID common to all clients as input and outputs a sample-specific representation vector. Clients utilize the intermediate representation of their own model and the representation vectors output by the global model for inference. Because these vectors are not dependent on client-specific tasks, clients can repurpose them for any additional tasks. Our experiments, conducted on two distinct data types—image and tabular data sets, under a vertical partitioning where each client had its own specific task, demonstrated the efficacy of vectors generated by the global model in pvFed for client inference. © 2024 Institute of Electrical Engineer of Japan and Wiley Periodicals LLC.

  • FPGA Live Migration of Content-Based Anonymization Mechanism with Network Consistency

    Toyohara T., Yamamoto K., Nishi H.

    IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering （IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering）  19 （ 4 ） 507 - 517 2024年04月

    ISSN  19314973

    　概要を見る

    In smart communities, data are aggregated, and various services are provided based on it. When considering the optimization of service delivery through cooperative processing between the edge and the cloud in smart communities, it is essential to realize network transparent edge services due to the constraints of not touching end devices in order to improve user convenience and additional cost reduction. Moreover, considering the minimization of service provision and service delivery latency at the edge, it is desirable to use field-programmable gate arrays (FPGAs), which have lower power consumption, lower latency, and higher throughput than conventional processors. Additionally, to advance towards even lower latency, the distribution of processing load is important, and service migration is necessary for this purpose. Service migration is generally used to increase service availability, and even for edge services, service migration is important because the distribution of processing and the location where the service should be provided changes over time due to user mobility. When considering network transparency, service migration should be performed on the communication path between the end device and the cloud. Furthermore, to enhance service transparency, it is essential to maintain communication consistency for continuous service provision and minimize service downtime. Therefore, this study proposes a migration mechanism with FPGAs to satisfy these requirements. As an example of a real application, we target a network-transparent data anonymization application to protect the privacy of data providers and evaluate the proposed architecture based on the reality of latency and other factors. © 2023 Institute of Electrical Engineer of Japan and Wiley Periodicals LLC.

  • Network-Transparent Service Container and Migration with Information Distribution Management in Edge Environments

    Namba Y., Shimahara S., Nishi H.

    ACM International Conference Proceeding Series    23 - 28 2024年01月

    　概要を見る

    Smart communities use myriad IoT devices and the data they transmit to perform global optimization. In network-transparent service provision, data transmitted from IoT devices are analyzed using network devices such as switches and routers in the edge region to add value to the data without modifying the IoT devices. However, to establish a mechanism for providing such network transparency services while complying with the opt-in or opt-out of data provided by users, data distribution management is necessary to determine the stored location and path of the target data. In addition, because a smart community environment is assumed to be a heterogeneous computing-resource environment, it is necessary to envision a dynamic relocation function for transparent network services considering the usage of computing resources. In this study, we proposed a method for managing and migrating transparent network services deployed on edge nodes using containers and linked it to an existing information distribution management mechanism that enables data distribution management at the service level. In the experiments, we confirmed that dynamic placement was possible under a load. We also measured the response delay associated with the provision of a transparent network service and confirmed that the associated processing delay was approximately 10 ms.

  • Preface

    Li Y., Nishi H., Pang P.

    ACM International Conference Proceeding Series 2024年01月

  • Anonymity‐Aware Framework for Designing Recommender Systems

    M Honda, H Nishi

    IEEJ Transactions on Electrical and Electronic Engineering 2024年

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KOARA（リポジトリ）収録論文等 【 表示 ／ 非表示 】

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総説・解説等 【 表示 ／ 非表示 】

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競争的研究費の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】

  • 機能維持性と早期修復性を考慮したレジリエント振動制御法

    2020年04月
    -
    2024年03月

    科学研究費助成事業, 小檜山 雅之, 西 宏章, 高橋 正樹, 基盤研究(B), 未設定

    　研究概要を見る

    建物と設備の振動制御により、機能維持だけでなく復旧時間の短縮までを考慮することで、総合的なレジリエンス性能を向上できるか明らかにする。具体的には以下の４項目を解明する。
    ①復旧時間を短縮する振動制御のためのセンサー・アクチュエーターの設置位置
    ②制御系設計に適した損傷‐復旧モデル
    ③復旧時間を短縮する制御系設計法とその有効性
    ④機能維持性と早期修復性の双方を考慮した建物・設備の協調制御手法とその有効性
    2023年度は高置水槽をスロッシングダンパーとして活用し、レジリエンス性能を高める方法について、多様な地震動レベルに対して制震性能を高める手法の検討を行った。高置水槽を同調液柱管ダンパー（TLCD）とし、取り換え可能な2段の網を導入することで大地震動時の性能劣化や装置破損することを抑える機構の検討を行った。水の使用量の多い鉄骨造の16階建て病院建物を想定し，1層に縮約した縮小試験体を製作した。TLCDは実在建物の冷水槽を参考に高置水槽の容積を決定し、寸法を1/100倍に縮小した試験体を製作した。有限要素解析ソフトウェアAnsysを用いた振動特性の解析および縮小試験体の自由振動実験によりスロッシング周期を把握した。そして、建物縮小試験体の上にTLCD縮小試験体を設置して振動台実験を行い、建物応答を低減するTLCDの2段の網の条件を分析した。入力地震動には告示波および設計用長周期地震動を用いた。建物試験体の絶対加速度応答および層間変位応答は、小さな振幅の設計用地震動では約50%の応答低減を達成できた。一方、大きな振幅の設計用地震動では10%前後の応答低減であった。この原因としてスロッシング周期の伸長が考えられる。スロッシングの波高低減性能については、小振幅の地震動の場合は網1段の場合でも有効であった。一方、大振幅の地震動の場合は2段目の網を用いる有効性が示された。
    上記に加えて、2022年度の成果である仮想マシンやコンテナ型仮想化技術を用いて構造ヘルスモニタリングシステムを大地震動時に他のマシンへ移して守るウォームスタンバイ手法の研究成果について、日本建築学会大会および第10回構造物の安全性・信頼性に関する国内シンポジウムで口頭発表するとともに地域安全学会論文集に査読論文を発表した。
    令和5年度が最終年度であるため、記入しない。
    令和5年度が最終年度であるため、記入しない。

  • クリティカルサービスを提供可能なスマートコミュニティ基盤の研究

    2017年04月
    -
    2020年03月

    文部科学省・日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 西　宏章, 基盤研究(B), 補助金,  研究代表者

    　研究概要を見る

    スマートコミュニティ(SC)において既存情報インフラやサービスに影響を与えず極度制約問題を解決可能な情報通信インフラを構築し、従来の実施例ではなしえなかった新しいSCサービスを実装・評価することを目的とする。具体的には、1.極度制約達成型インフラを構成するSC情報HWを含むプラットフォームの構築、2.その上で動作するSCオペレーティングシステムおよび、実際にサービスを提供する上で必要となる各種最適化手法の提案と実装、3.実トラフィック評価や提案インフラによる地域実証評価、以上に取り組むことで、新しい地域情報インフラとスマートコミュニティのあり方を示す。
    本研究課題は、SC向け情報インフラの基本アーキテクチャを学術的に定めつつ実際に構築する試みであり、未だ達成されていないインターネットを利用したクリティカルサービスの具現化を目指している。提案者は当該領域の先駆者であり、任命制のIEEE-SA Vision Project委員として関連必要技術のビジョンやマイルストーンを示し承認されるなど、その独創性に対し一定の評価を得ている。また、新学術領域「スマートコミュニティ・インフォマティクス」の創成や、将来の関連インフラ輸出による経済的発展にも貢献可能であるなど、本研究課題の意義は大きい。

  • 設備被害を軽減するブロードキャスト対応制震システム

    2016年04月
    -
    2020年03月

    科学研究費助成事業, 小檜山 雅之, 西 宏章, 高橋 正樹, 基盤研究(B), 未設定

    　研究概要を見る

    建物内の設備機器と連携して地震時の機能維持を図る高度な制震システムを開発した。設備機器と無線通信を行いビデオカメラの映像をもとに応答を制御する手法を構築した。また，建物の地震応答情報をもとに構造パラメータを同定し，被害発生確率を最小化するよう制御系設計を行い制御性能を向上する方法を提案し，実在するセミアクティブ免震建物に適用した。被害発生確率の評価に用いる模擬地震動の作成手法に関して，震源が近い地震の地震波形が類似することを考慮した数理モデルを構築した。そして，研究の過程で地震動を受ける建物が水平変位に直交する慣性力によってねじれの共振現象を引き起こしうることを発見した。
    東日本大震災を経て耐震設計では事業継続性が強く求められるようになってきた。本研究は建物内の設備の被害を軽減する高度な振動制御手法を提案しており，社会のニーズに応えるものである。また，研究の過程で固有振動数が特定の条件を満たしたときにねじれ応答が励起される共振現象を発見した。この現象はこれまで耐震設計で考慮されてこなかったため，今後，現象をより詳しく解明することで超高層建物の耐震性向上に役立つと期待できる。

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知的財産権等 【 表示 ／ 非表示 】

  • 電力制御システム

    出願日： 2010-108910  2010年05月 

    特許権, 共同

  • 人数推定装置及び人数推定方法

    出願日： 特願2009-292481  2009年12月 

    特許権, 共同

  • 換気量推定装置及び換気量推定方法

    出願日： 特願2008-180072  2008年07月 

    特許権, 共同

  • マニピュレーター装置

    出願日： 2007-103550  2007年04月 

    公開日： 2008-259607   

    特許権, 共同

  • マスタスレーブ装置、マスタ装置、スレーブ装置、制御方法及びコンピュータプログラム

    出願日： 特願:2006-302787  2006年11月 

    特許権, 共同

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受賞 【 表示 ／ 非表示 】

  • 社団法人情報処理学会　計算機アーキテクチャ研究会若手奨励賞

    澤田 純一，西 宏章, 2012年01月, 社団法人情報処理学会計算機アーキテクチャ研究会, 「低遅延匿名化処理機構における情報損失度改善手法の提案」

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 社団法人情報処理学会CS賞

    石田慎一, 原島真悟, 鯉渕道紘, 川島英之, #H西宏章, 2011年07月, 社団法人情報処理学会, 「コンテキストスイッチを利用したルータにおけるTCP ストリーム再構築のメモリ削減手法」

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 第144回SLDM研究会優秀発表学生賞

    石田慎一, 原島真悟, 川島英之, 鯉渕道紘, 西 宏章, 2010年09月, 社団法人情報処理学会システムLSI設計技術研究会, 「パケットデータ管理基盤における情報抽出処理の効率化技法」

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 社団法人情報処理学会ユビキタスコンピューティング研究会優秀論文賞

    上吉　悠人，峰　豪毅，西　宏章, 2008年07月, 「クラスタ型エネルギーマネジメントに向けた大学キャンパスのエネルギー計測システム」

    受賞区分： 国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 財団法人ファナックFAロボット財団論文賞

    水落　麻里子，辻　俊明，大西　公平，西　宏章, 2008年03月, マルチレートサンプリング手法を用いた加速度制御系の実現

    受賞区分： 出版社・新聞社・財団等の賞

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その他 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2014年

    　内容を見る

    ITU-T Focus Group - Smart Sustainable City

  • 2010年

    　内容を見る

    IEEE2030技術標準化

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担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】

  • 卒業研究

    2024年度

  • システムデザイン工学輪講

    2024年度

  • マルチメディアデザイン

    2024年度

  • 機械学習システム

    2024年度

  • システムデザイン工学実験第２

    2024年度

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社会活動 【 表示 ／ 非表示 】

  • 一般社団法人 おもてなしICT協議会 代表理事

    2016年05月
    -
    2019年03月

  • CANDER TPC member

    2016年
    -
    継続中

  • 総務省「本格的なIoT時代に対応した情報通信技術の研究開発・標準化動向及びその推進のための調査・分析」事業における「IoT利活用のための共通ICT基盤の研究開発・標準化動向の調査検討グループ」グループ長

    2015年11月
    -
    2016年03月

  • FPGA4GPC Program Committee Member

    2015年03月
    -
    継続中

  • NEDO ノーマリーオフコンピューティングの普及検討委員会 委員

    2015年02月
    -
    2015年05月

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所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】

  • 電信通信情報学会シニア会員, 

    2016年12月
    -
    継続中

  • 情報処理学会計算機アーキテクチャ研究会, 

    2009年09月
    -
    継続中

  • 建築学会, 

    2008年10月
    -
    継続中

  • 電子情報通信学会コンピュータシステム研究専門委員会, 

    2005年05月
    -
    継続中

  • 計測自動制御学会, 

    2003年05月
    -
    継続中

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委員歴 【 表示 ／ 非表示 】

  • 2017年11月
    -
    継続中

    IEEE 2668 (IDEX) Standards Committee Member, IEEE 2668 (IDEX) Standards Committee Member

  • 2017年11月
    -
    継続中

    IEEE P21451-1-6 Standards Committee Member, IEEE P21451-1-6 Standards Committee Member

  • 2017年10月
    -
    継続中

    IEEE P1451.0 Standards Committee Member, IEEE P1451.0 Standards Committee Member

  • 2017年10月
    -
    継続中

    IEEE P1451-99 Standards Committee Member, IEEE P1451-99 Standards Committee Member

  • 2017年06月
    -
    継続中

    Urban Technology Alliance, Urban Technology Alliance

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