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2021年度第11回坊っちゃん講座「5G、IoT × AI -無線通信技術-」開催報告

2021年度第11回坊っちゃん講座「5G、IoT × AI -無線通信技術-」開催報告

 

1月22日(土)に2021年度第11回坊っちゃん講座をオンラインで開催し、148名の参加者がありました。

 

本講座は最先端の研究や応用研究において世界をリードしている研究者が研究の面白さを高校生、中学生および大学生に伝え、勉学意欲の向上と進路選択に資するために開講しております。

 

今回は、本学工学部電気工学科 長谷川幹雄教授による「5G、IoT × AI -無線通信技術-」の講演を行いました。

 

講演では、前半は「無線通信の基礎」として、電磁波、デジタル変調/通信容量、無線通信システムにおけるさまざまなパラメータの説明を行いました。携帯電話の発展では、第1世代(1G)~第5世代(5G)のマルチプルアクセスの解説、超高密度IoT用通信方式の研究では、実際に長谷川研究室にある大規模無線通信実験装置(500台のIoT無線)を用いてパルスを使った多重通信パルス符号の提案を行い、実験によって有効性を実証したこと、WiFiにおけるパラメータの例では、変調方式/符号化率、送信電力、チャンネル/周波数などの最適化によって品質と容量の改善が可能であること。

 

後半は「人口知能(AI)による無線通信システム最適化」について、長谷川研究室の大学院生の論文を紹介し、強化学習の応用(IoT、Bluetooth、WiFi)、超高速強化学習の応用(5G/NOMA)、超高速最適化の応用、超高密度IoTの説明を行いました。

 

まとめとして、無線通信技術は5Gが実用化され、Beyond 5G/6Gの研究が活発になっています。新しい人工知能を積極的に応用(ソフトウェア/人工知能アルゴリズム、人工知能ハードウェア、最適化ハードウェア)し、「新しい理論/方法 ⇆ 新しい問題/応用」により、技術のブレークスルーが出来ていくのではないかと述べました。

 

最後に、理学と工学の違い、電気工学科とはどういう学科か、電気工学科で学べることの説明があり、講演を締めくくりました。

 

その後、参加者から「Q&A機能」を用いて質問を受け、多数の質問に長谷川先生が1つ1つ丁寧に回答してくれました。

 

 

参加者からは、「身近な物で通信と言うものが、どのように成り立っているのかが分かりとても良かったです。昔は振動のアナログ、今はデジタルで2進数。さらに今後の課題や問題点なども分かりやすかったです。」「私は携帯やパソコンなどを利用しているため、電磁波は非常に身近なものであるけれど、詳しい仕組みなどを知らなかったので、とても興味深い話でした。最新の通信技術の話も聴くことができて、おもしろかったです。」「通信技術が発達したらメリットしかないと思い込んでいたが、デメリットもあると知り勉強になった。」などの感想が寄せられました。

 

   

オンライン講座の様子

 

  • 坊ちゃん講座
  • 高校生のためのサイエンスプログラム
  • 算数/数学・授業の達人大賞
  • 理科・授業の達人大賞
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