量子技術を用いた光通信の暗号化技術

【講演内容】
光通信回線保護のための量子現象を利用した暗号は、数理アルゴリズムを用いた従来の暗号通信にない高い安全性を実現できることが理論研究で明らかにされ、暗号鍵の共有や通信データ保護を目的に、その実用に向けた研究開発が行われている。本講演では、量子技術を利用した暗号通信システムの概要を解説し、量子雑音により通信データを保護する光通信量子暗号（Y-00暗号）を中心に最新の研究開発状況を紹介する。

空間伝送型ワイヤレス給電の実用化の現状と将来展望

【講演内容】
結合型ワイヤレス充電の普及に引き続き、より送電距離が取れ、無意識のワイヤレス給電が可能となる空間伝送型ワイヤレス給電の実用化の現状と将来展望に関する講演である。マイクロ波を用いた空間伝送型ワイヤレス給電は米国ではすでに商品開発が進み、日本では法整備が進みつつ、商品開発を行っている。本講演では現在の技術と実用化の現状を踏まえつつ、将来展望を述べる。「電気が空気のようになる世界」の実現は近いと感じる。

AR/VR技術によるライブ映像演出

【講演内容】
　昨今のディープラーニング技術の発展により，入手コスト，設置コストの高いモーションキャプチャや3Dスキャナなどを使用せず，安価なカメラを用いてオブジェクト認識や人物のシルエット認識などが可能となった．急速なスピードで様々なプロダクトがリリースされ，放送やライブパフォーマンス向けのリアルタイム映像演出が進化しつつある．現時点では映像クリエイターが扱える環境とは言い難いが，ここ1，2年で機械学習技術を用いた様々なプロダクトがリリースされて民生化しAR/VRライブ演出も進化していくだろう．一方でライゾマティクスでは小さなシアターから大型のフェスティバルまで様々な条件に応じたシステムを開発し，PerfumeやELEVENPLAYのステージパフォーマンス，大きなものではリオ2016大会の閉会式におけるフラッグハンドオーバーセレモニーなどに実装してきた．今回はライゾマティクスが行った映像演出の裏側にフォーカスしながら映像技術の進化を考察する．

組込みマイクロプロセッサにおけるハードウェアセキュリティ

【講演内容】
Internet of Things (IoT) エッジデバイスの普及に伴い、サイバーセキュリティに加えて、実世界との接点になるデバイス自身のセキュリティ（ハードウェアセキュリティ）の設計が重要な課題となっている。本講演では、消費電力等の物理情報を狙ったサイドチャネル攻撃に着目し、組込みマイクロプロセッサにおけるハードウェアセキュリティの課題や最新の研究開発状況について紹介する。

アメーバ型組合せ最適化コンピュータ

【講演内容】
データ収集・分析の重要性と可能性を知らしめた「ビッグデータ」や「AI」がリレーしてきた計算技術は、計画・意思決定のソリューションを導く「数理最適化」が最終走者となることで、「デジタルトランスフォーメーション」の実現を可能にする。その一翼を担う技術として、講演者らが取組む単細胞アメーバ生物の並列的・確率的情報処理原理に学んだ「アメーバ型組合せ最適化コンピュータ」の研究開発と応用事例を紹介する。

IOWNの最新技術トレンド

【講演内容】
　次世代のコミュニケーション・コンピューティングインフラ構築を目指すIOWNの最新状況について、その目指す世界からキーテクノロジー、またIOWN Global Forumでの取り組みも交えながら説明する。All Photonics NetworkおよびData Centric Infrastructureなどのキーテクノロジーの技術開発は着実に進んでおり、2022年にはPoCなどの実証を行う予定である。またCyber Physical SystemsやAI Integrated Communicationsなどのユースケースの検討も行われており、通信・処理遅延や消費電力の低減など要求条件を示している。

FPGAによる超広帯域データ処理: 海洋観測と原子核物理実験

【講演内容】
　FPGA は論理回路を書き換え可能なLSIであり、集積度の向上によって大規模な回路が実装可能になり、近年ではこれを用いた機械学習などのアクセラレータなどが注目されている。本講演では、科学計測における超広帯域データのリアルタイム信号処理へのFPGAの応用事例と、そのためのさまざまな設計技術について紹介する。

シリコンフォトニクス技術の現状と産業展開にむけたR&Dエコシステム

【講演内容】
現在急激に進行中の社会のデジタルトランスフォーメーション化においては情報流通量の爆発的な増大は不可避である。そこで近年、光集積回路技術を大規模に導入した経済性やエネルギー効率に優れるコンピューティングスシステムや情報通信システムの開発が進みつつある。このような背景の下、シリコン電子回路の製造技術をベースとした超小型集積光回路技術であるシリコンフォトニクスの研究開発が、世界中で精力的に進められ、商用製品も既に投入されつつある。本稿では、このシリコンフォトニクス技術の開発状況と応用状況について述べるとともに、当該技術の幅広い産業展開を支援する研究開発エコシステムとして、産業技術総合研究所を中心とした産学官連携体制の例を紹介する。

連合機械学習（Federated Learning）入門

【講演内容】
連合機械学習 (Federated Learning)は、データを収集・集約することなく、機械学習モデルを分散的に訓練するフレームワークである。データを保持するサーバやユーザ端末のストレージからデータを外に持ち出さずに学習に活用できるため、写真や文章などプライバシ情報を含むデータや医療や金融など機密性の高いデータを機械学習に用いる手段として注目を集めている。本講演では、連合機械学習について、その原理と課題や研究動向について紹介する。

深層学習と高性能計算機科学

【講演内容】
近年、深層学習技術が多くの応用においてブレークスルーをもたらしているが、その一方で計算時間が長くエネルギーを大量に消費するという課題がある。本講演では、この課題を解決するための、機械学習と高性能計算の研究者が連携してアルゴリズムとアーキテクチャーを同時最適化するコ・デザインによるアプローチと、その最新の研究成果について解説する。

量子情報通信技術の研究開発動向

【講演内容】
量子力学の原理を情報通信に応用した量子情報通信技術は、実用化の進む量子暗号から、将来的に様々な量子技術をネットワーク化する量子インターネットまで、様々なフェーズの研究が進んでいる。本講演では、量子情報通信分野の概要を紹介するとともに、主に量子暗号技術について、その仕組みと性質、ネットワーク化、社会実証実験、実用化・標準化の取り組みなどについて紹介する。

スマートグラスの動向と将来

【講演内容】
ポストスマホの本命といわれるスマートグラスは、人間の視覚情報を補うものとして有望視されている。一方で長年にわたり多くの企業が挑戦し失敗していった経緯がある。現在いくつかのタイプが流れを作っており、それらの延長上に最終的なスマートグラス及びそれを取り巻く社会の形態を見ることができる。本講演では過去の失敗を振り返りながら、GAFAMや中国企業の最近の動きを見てゆき、現在の流れと10年後の世界を描く。

秘密計算とプライバシー保護

【講演内容】
秘密計算はデータを暗号化したまま分析ができる技術であり、データ流通における個人や企業の秘密を守るデータプライバシー問題の解決に期待が集まっている。本解説では、データ流通におけるプライバシー保護の課題を説明し、秘密計算の機能を説明した上で、同技術がプライバシー保護の何に貢献するのかを説明する。併せて、代表的なプライバシー保護技術を紹介することで、秘密計算の役割の理解を深める。

極限ナノ材料造形と機能開拓

【講演内容】
20nm以下の極限ナノスケールで半導体、金属、絶縁体材料をナノ電極と共に、電子線リソグラフィ(EBL)とユニークな無電解金めっき(ELGP)を用いて精密に電子デバイスを造形すると、さまざまな分野で優れた機能を発揮することができるようになります。ここでは超高速トランジスタ、ガスセンサ、DNAシーケンサなどの研究開発に関する取組について紹介します。

画像認識・生成に関するAI研究と社会実装

【講演内容】
近年の深層学習技術の発展は，コンピュータビジョン研究の大きな進化と実利用化へと繋がっている．本講演では，物体認識，人物行動認識，シーン状況認識といった画像認識，画質改善や画像補完などの画像生成に関する最新の研究トピックを紹介すると共に，それらの技術の産業応用，社会実装へ向けての取り組みについて述べる．

テラヘルツ波によるセンシング・イメージング応用と展望

【講演内容】
電波と赤外線の中間の帯域に位置する電磁波であるテラヘルツ波（THz波, 100 GHz-10 THz）領域は、レーザー技術やデバイス技術の進展によってその研究開発や応用可能性の開拓が進んできました。また、近年のBeyond 5G/6Gといった超高速無線通信での利用に向けた技術開発も急ピッチで進んでいます。本講座では、テラヘルツ波の特長や性質について解説するとともに、応用可能性の様々な具体例を豊富に盛り込み、テラヘルツ波が何に使えるのか、今後どのような展開を期待できるのか、といった内容について講演します。

信頼できるロバストな機械学習

【講演内容】
実世界のワイルドな環境下でも信頼して運用できるAIシステムを構築するためには，様々な不確定要因に対するロバスト性を高める必要がある．本Webinarでは，学習データに含まれる雑音やバイアス，あるいは，教師情報の不完全性に対応するための機械学習技術，および，テストデータに対する敵対的攻撃への対処法に関する最新の研究動向を紹介する．

IOWN (Innovative Optical and Wireless Network) -光電融合、光通信技術を活かし、 Smart and Remote Worldをカーボンニュートラルに実現-

【講演内容】
　Beyond 5G時代の有望なユースケースとして、Cyber Physical System、リモートワールドが注目されている。その実現に向け、既存技術における「データ量爆発・レイテンシの壁・環境ROIの壁」を乗り越える必要がある。そのためNTTはICT基盤全体を革新するIOWN構想を提唱した。講演では、IOWN構想、その実現に向けたNTTの取り組み、さらにはパートナーと共に取り組むIOWN Global Forumについて紹介する。

人工知能関連技術の歴史と技術動向

【講演内容】
本講演では、人工知能の最新動向、特にディープラーニングを取り巻く状況について述べる。人工知能の歴史を紐解きながら、ディープラーニングのもつ意義を解説し、今後の研究の進展について概観する。また、こういった人工知能の変化が、今後、どのように社会や産業を変えるのか、人工知能の未来について解説する。

AIチップ：研究開発の動向とエッジAIアプリ創出の展望

【講演内容】
近年のAIチップの研究開発動向を俯瞰しつつ、まだ未成熟なエッジAIのアプリケーション創出に向けたハードウェア指向オープンイノベーションプラットフォームの概要・現状について紹介する。

組込みマイクロシステムの展望と課題

【講演内容】
組込みマイクロシステムの価値創造源とイノベーション構造を概観し、特にパワートレンドについての課題を示す。次に、IoT・AI・ビッグデータ時代の組込みシステムのキーとなる基本概念とトレンドを示し、これらに対応する組込みデバイス・システムの進化、製品化事例を紹介した後に、これらの背景にあるキーパラメータについて述べる。最後に、組込みシステムのロードマップ課題と解決策を提案する。

リザバーコンピューティングの概念と最近の動向

【講演内容】
本講演では、時系列パターン認識のための機械学習手法の一つであるリザバーコンピューティングの基礎と最新動向を概観する。まず、リザバーコンピューティングの数理・アルゴリズム的側面を説明し、ディープラーニング（深層学習）との相違点を述べる。次に、さまざまな媒質・デバイスを用いた物理リザバーコンピューティングを紹介し、ハードウェア実装に関する動向を概観する。最後に、今後の課題と展望についてまとめる。

無線LAN国際規格IEEE802.11の標準化

【講演内容】
無線LAN国際規格IEEE802.11の最近の規格動向について概説する．同規格では，最新の11ax改訂でOFDMA技術によるアップリンク・ダウンリンクマルチユーザ高効率通信が提供されている．発表者のグループでは，これまでの規格改訂において計3件（11ac改訂で2件，11ax改訂で1件）の技術提案が採択された経験を有しており、標準化作業の手順や，次世代測位規格11azや次世代超高速通信規格11beなどの最新の標準化動向についても紹介する．

ニューラルネットワークを用いた非線形イコライザと光信号の非線形歪み補償

【講演内容】
学習アルゴリズムは、LMSやCMAアルゴリズを用いたFIRフィルタ等、広く情報通信分野の実用システムで利用されてきている。ここでは、近年、機械学習で注目を集めるニューラルネットワークの計算・学習の原理を通信技術者の言葉で解説すると共に、それを基にした非線形イコライザの考え方と光ファイバ伝送における光学非線形歪み補償への応用について説明する。

Beyond 5G/6Gの研究開発動向

【講演内容】
現在、第5世代移動通信システム（5G）の社会実装が進められているところです。一方で、今後、社会インフラとしての通信ネットワークの重要性が大幅に増すことが予想されることから、Beyond 5G / 6Gの国際的な技術開発競争が既に始まっています。NICTが2021年4月に出版した白書を中心に、Beyond 5G / 6Gのビジョン、研究開発動向・戦略、ロードマップ、標準化等について述べます。

機械学習セキュリティ

【講演内容】
近年、機械学習の技術は自然言語処理、画像認識等の応用分野で幅広く利用されている。しかし、機械学習モデルに対する様々なセキュリティ上の脆弱性が指摘されており、安全な機械学習システムの構築にはセキュリティ対策が不可欠である。本講演では、機械学習モデルに対する様々な攻撃手法を整理し、代表的な攻撃手法である敵対的サンプル攻撃、メンバーシップ推定攻撃、モデル反転攻撃に関する最近の研究動向と今後の課題を紹介する。

光周波数コムの開発の歴史と革新的応用への展開

【講演内容】
光コム(光周波数コム)は、2005年のノーベル物理学賞受賞に代表されるように精密な光周波数測定手段として知られてきた。しかし、光コムの圧倒的に精密な制御性を用いると、光のあらゆる性質の自在操作が可能となり、光科学・技術の基盤をなすツールとして、その応用分野は近年画期的に拡大している。本講演では、光コムの発生・制御技術とその特性を生かした応用に関する基礎と、我々が近年実施している応用研究について紹介する。

センサによる人間行動認識と応用

【講演内容】
スマートフォンやスマートウォッチの広がりにより、人がセンサを持ち歩く時代が到来し、センサを用いて人の行動を認識する研究が進んでいます。AIの進展により、認識精度は年々高くなり、近年ではストレスなど内面的な状態の推定、行動を予測したサービス、さらには、情報を介入することで行動変容を促すサービスなどへと広がっています。本講演ではこうした行動認識技術について応用事例を交えながら紹介します。

ネットワーク運用の自律化に向けたAI/ML活用の取り組み

【講演内容】
Digital Transformationが進展する中、多様な要件や制約に基づく、ネットワークの柔軟かつ迅速な提供が求められている。しかし、ネットワークを提供するには、その多数の構成要素が、必要な要件や制約を満たすよう管理する必要があり、人手によるネットワーク管理を前提にこれを効率化することは限界を迎えつつある。そこで本講演では、ネットワークの運用工程の内、特に設計工程に着目し、これをAI/MLを活用して自律化する取り組みについて紹介する。

超伝導量子コンピュータ

【講演内容】
超伝導量子コンピュータの開発が加速しています。各国研究機関に加えて情報技術界の大手企業が開発を牽引し、昨今盛り上がりを見せています。毎年のように量子情報処理技術のマイルストーンが実現される一方で、その研究と開発の裏側はどうなっているでしょうか。本講演では超伝導量子コンピュータの開発と研究の違いを意識しながら超伝導量子コンピュータを概説します。

6Gを目指すCMOS集積回路を用いたテラヘルツ通信

【講演内容】
次世代通信規格Beyond 5Gや6Gでは、データ転送速度が毎秒100ギガビットに向上し、空・海・宇宙へとサービスが広がる。一方で、超高速無線通信を実現できるテラヘルツは伝搬損失が大きいと言われ、高周波性能の低いシリコンMOSFETはテラヘルツ回路には適していないとされる。このような悪条件の中で、量産に適したCMOS集積回路を用いたテラヘルツ長距離超高速無線通信の可能性について議論したい。

第5世代移動通信システム（5G）の概要と6Gの展望

【講演内容】
2020年に国内商用化が開始された第5世代移動通信システム（5G）は，これまでの第4世代（4G）の進化と比べて大容量化を実現しただけでなく，新たに携帯端末以外のユーザ，例えば自動車やIoT端末等との通信を収容できるという点に新しい特徴がある．これにより新しい産業やサービスが創出されると期待されており，早期の普及やさらなる進化が望まれている．この5Gついて概説するとともに6Gの展望について紹介する．

ハードウェアセキュリティの現状

【講演内容】
IoT/サイバーフィジカルシステムや自動運転などでその重要性が際立ってきた「ハードウェアセキュリテイ」には、ハードウェアのセキュリティや信用性に係る側面と、様々な対象のセキュリティをハードウェアにより強化するという側面とがある。どのような攻撃が有りえるのか、攻撃の脅威にどのように対抗するのか、セキュアであることをどう保証するのかといった観点から、ハードウェアセキュリティの現状につき解説する。

量子コンピュータ超入門

【講演内容】
量子コンピュータを利用することで、機械学習、量子化学計算などのいくつかの問題を従来型コンピュータよりも高速に処理することが可能となります。そのため、現在世界規模で量子コンピュータの研究開発競争が繰り広げられています。しかし、商用量子コンピュータの実現と社会実装のためには20年以上の長い年月が必要であると考えられています。そこで、本セミナーにおいては、量子コンピュータの基礎、研究開発動向について解説を行います。