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北海道大学_新技術説明会【オンライン開催】

日時:2021年09月02日(木) 13:30~15:55

会場:オンライン開催

参加費:無料

主催:科学技術振興機構、北海道大学

発表内容詳細

  • デバイス・装置

1)学習と推論が可能な確率的演算に基づくエッジ向けAIチップアーキテクチャ

発表資料 プレゼン動画

北海道大学 大学院情報科学研究院 情報エレクトロニクス部門 教授  浅井 哲也

http://lalsie.ist.hokudai.ac.jp/jp/

新技術の概要

AIの推論・学習を行う確率的演算に基づきAIチップ・FPGA向けアーキテクチャ。必要とされる各種演算(加減算、非線形変換、微分等)を簡単な論理ゲートのみで構成可能で、低電力。

従来技術・競合技術との比較

ディジタルAIチップ(従来技術・競合技術)と比較して、乗算器および加算器の数を大幅に減らせるため、オンチップで推論だけでなく学習もできる(省面積・低電力で学習も可能、エッジに展開可能)。

新技術の特徴

・AI演算で基本とされている加減算の生物的解釈による新しい確率的加減算手法
・時系列入力に対して非線形性応答を示す新規活性化関数
・上記の新規加減算手法と活性化関数を組み込んだ新規学習(バックプロパゲーション)法

想定される用途

・エッジコンピューティング
・センサ・アクチュエータ制御
・各種異常検知

  • 材料

2)結晶構造を緻密に制御して実現する銅微粒子による低温迅速焼成

発表資料

北海道大学 大学院工学研究院 マテリアル設計分野 教授 米澤 徹

https://nanoparticle.hokkaido.university/

新技術の概要

本技術は常圧、窒素雰囲気下において150℃程度で焼結可能で、かつ十分な導電性を示す酸化物含有銅微粒子を提供するものである。微量のCu2Oと、Cu64Oを含むカルボン酸保護銅微粒子を合成する事で、常圧、低温での焼結が可能となった。

従来技術・競合技術との比較

印刷法による電子回路形成に用いられる金属導電性ペーストには、これまで銀が用いられてきたが、低コストな銅が注目されている。しかし銅微粒子は酸化し易いため表面を有機物で被膜する必要があり、常圧・低温での焼成が困難であった。

新技術の特徴

・常圧・窒素雰囲気・低温で焼結可能な銅微粒子
・微量のCu2Oと、Cu64Oを含有するカルボン酸保護銅微粒子の合成
・これらの微粒子の大量合成システムの構築

想定される用途

・印刷用金属導電性ペースト
・パワー半導体用接合材料

  • 分析

3)複雑流体の物性評価を可能にする超音波スピニングレオメトリの開発

発表資料 プレゼン動画

北海道大学 大学院工学研究院 機械・宇宙航空工学部門 准教授 田坂 裕司

http://ring-me.eng.hokudai.ac.jp/

新技術の概要

粘性や粘弾性など、流体が持つ物性はその流動に反映される。本発明では、振動回転させた円筒容器内流体の流動を超音波ドップラー法により計測し、運動方程式を用いて解析することでそれらの物性を高確度で計測する。トルク計測による従来法と異なる計測可能範囲となっており、従来法と相補的に使用可能である。

従来技術・競合技術との比較

見かけの歪み速度に対する応答を調べる従来法に比べ、本技術では内部流動を直接計測するため、壁面での滑りなど予期せぬ問題が生じた場合、混相体や不均質流体など内部に分布を持つ場合などに圧倒的な優位性を持つ。また、試験円筒内で歪み速度が分布するため、ごく短時間の計測で物性の歪み速度依存性を把握できる。

新技術の特徴

・食品等に見られる混相体や不均質流体の物性評価が可能
・歪みや歪み速度に対する物性の依存性を短時間で評価可能
・物性の時間および繰り返しせん断に対する依存性(チキソトロピー)を評価可能

想定される用途

・食品の流動性・食べやすさ評価
・物性の時間変化をモニタすることで,化学反応や発酵の過程を定量的にモニタする
・微粒子などの混入による流動性能の改善評価

  • アグリ・バイオ

4)鮮度見える化システム『CACIKA』

発表資料

北海道大学    大学院工学研究院 附属エネルギー・マテリアル融合領域研究センター 准教授 坪内 直人

https://www.eng.hokudai.ac.jp/labo/carem/lcec/

新技術の概要

本技術は、魚種や貯蔵の温度・時間などの情報から、鮮度評価の指標として使われているK値やATP(アデノシン3リン酸)関連分解化合物の生成量をシミュレーションにより予測可能で、物流における輸送の時間・温度・経路などと計算結果を組み合わせることで、鮮度や食べ頃などの情報を、その場で分かり易く提供できる。

従来技術・競合技術との比較

水産分野で科学的指標として知名度の高いK値は、従来、魚介類の任意部位をサンプリングし、前処理後、液体クロマトを使い成分分析を行うため、評価に数時間を必要とし費用も高額であった。一方、本技術はスマホ等からリアルタイムに鮮度情報の取得が可能であり、低コストで汎用性も高い。

新技術の特徴

・魚介類の鮮度や旨味成分量の経時変化をシミュレーションにより求めることが可能。
・物流情報と組み合わせることで、鮮度の履歴情報を地図上で確認できる。
・魚介類の任意部位をサンプリングし、分析する必要性がない。

想定される用途

・スーパー等での特定販売魚種にリアルタイム鮮度情報を付加することで、高付加価値化(ブランド化)が可能。
・ネットスーパー等での魚介類商品にリアルタイム鮮度情報を与えることで、高付加価値化(ブランド化)が可能。
・回転寿司屋等におけるタッチパネルに鮮度情報を表示させることにより、高付加価値化(ブランド化)が可能。

関連情報

・外国出願特許あり

  • アグリ・バイオ

5)シミュレーションで養殖業の意思決定を支援 ~養殖シミュレータの開発~

発表資料 プレゼン動画

北海道大学 大学院水産科学研究院 海洋生物資源科学部門 助教 高橋 勇樹

http://www2.fish.hokudai.ac.jp/faculty-member/takahashi-yuki/?key=jp

新技術の概要

水槽内での飼育魚の遊泳行動をシミュレーションするために、魚群行動モデルに独自の摂餌行動を導入し、飼育魚1個体ごとの摂餌量を推定。さらに生態生理学的モデルを融合することで、摂餌量から消化、異化、代謝を生理学的に考慮して飼育魚の成長量を求めることで、個体毎の成長シミュレーションが可能となった。

従来技術・競合技術との比較

養殖の日々のオペレーションは、飼育者の経験則によるところが大きい。給餌の効率化に向けて、ICTやAIを用いた自動給餌システム等の開発が進んでいるが、同手法は日々の給餌量設定には有効であるものの、長期的な飼育魚の成長評価は難しい。本手法では、長期的視点から、経験則によらない適切な飼育方法を明らかにできる。

新技術の特徴

・個体毎に成長予測が可能
・水槽や魚種に合わせた給餌のタイミングや位置などの最適化が可能
・コンピュータ上で様々な飼育条件を事前検討できる

想定される用途

・出荷可能になる時期を推定し、経営の安定化に寄与
・飼育オペレーションの意思決定支援ツール
・養殖プラントのハードウェア設計の支援ツール

お問い合わせ

連携・ライセンスについて

北海道大学 産学・地域協働推進機構
TEL:011-706-9561 
Mail:jigyo アットマークmcip.hokudai.ac.jp
URL:https://www.mcip.hokudai.ac.jp/

新技術説明会について

〒102-0076 東京都千代田区五番町7 K’s五番町

TEL:03-5214-7519 Fax:03-5214-8399

Mail:scettアットマークjst.go.jp

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