学生実験・演習

好奇心が動き出す。この世の原理が手に取れる。

3年次の実験・演習は、自分の興味を存分に刺激するエキサイティングな時間。電子・情報系の幅広い研究領域から、まず押さえておきたい基礎的学習事項を、実際に手を動かして体得していきます。「そうだったのか!」「自力でできた!」そんな感動を味わっているうちに、原理に気づく力、問題を解決する力が身につくでしょう。ここではそんな実験の様子を少しだけご紹介します。好奇心のアンテナを高くして、いろいろなジャンルに挑戦してみてください。

Experience
未知の体験を楽しもう
専門的な実験装置の扱い方を覚え、目に見えない電気電子や情報のありさまを測定・解析し、定性的・定量的な特性を実際に体感することができます。実験結果をふまえて原理を理解することで、その分野に欠かせない基礎が身につくでしょう。
Presentation
わかりやすく説明しよう
実験・演習で得られた結果を全員の前で発表する課題もあります。他人にわかりやすく言語化しようとすることで、自分自身の理解も深まっていくでしょう。将来の卒業研究発表や自己PR のためによい経験となるはずです。
Creation
アイデアを発揮しよう
課題の中には、学んだ技術を駆使してオリジナル作品を創るものもあります。独創的なアイデアが評価されるとともに、目的のモノをめざす過程で生じるさまざまな問題を自分で見つけ、解決する能力が身につきます。
Self-analysis
自分だけの専門分野を探そう
幅広い研究領域を持つ電子・情報系では、自分が何をめざして何を学ぶかという目的意識を持たなければ、せっかく得た見識や技術が活かせません。多くの実験・演習の中から自分の興味や得意分野を探り、将来の指針としてください。

実験紹介


02情報可視化技術とデータ解析
実世界のデータを
「見える」形にデザインする
情報技術に関係する仕事において、大量のデータを扱う機会が近年増えています。このような状況では単純に1つ1つの元データを見て何かを言い表すことは不可能です。この実験では、データに隠された情報をより分かりやすい形に表現する技術、情報可視化技術を実体験します。可視化手法の学習、実世界にあるデータの収集、ペーパープロトタイプを用いたプロトタイピング、他のチームとのデザインレビュー、オリジナル情報可視化システムの構築、そしてデモ大会、と内容の濃い時間を過ごしてもらう実験です。
この実験では自分の興味があるデータを集めて0からシステムを構築します。自分で作り上げる喜びは何よりのもの。可視化してみると、今まで知らなかった新しい発見があることも。プロジェクト成果を報告するデモ大会では、企業からのゲストも招待し、システムの面白さだけでなく、実社会での実用性の観点からもフィードバックをもらう機会もあり「大変だけどやりがいを感じられる」実験です。

05人工知能演習
最新の人工知能技術を学び、
使い倒す
画像認識・生成、自然言語処理、強化学習など、最新の機械学習・深層学習技術を学びます。日頃から機械学習・深層学習の研究を行っている教員・大学院生の手厚い指導を受けながら基礎を学んだ後、各班で設定した自由課題に挑みます。座学では実感しにくい機械学習の威力や実用性を、実際に自分でプログラミングしながら体験していくことができます。優秀な結果を出した班には国際会議への投稿のサポートもあります。
人工知能は多くの基礎知識を必要とし、莫大な計算資源も必要となるためなかなか個人では学習しづらいものです。本実験では多くのTAが指導にあたり、また Microsoft Azure などのクラウドサービスを利用した計算機環境も用意しているのでいきなり第一線の研究に触れることができます。自由課題からは、多くの顔写真を学習させることによる新しい顔写真の生成、自然言語によるQ&Aシステム、最強オセロエンジンの作成、株価やFXの時系列予測など、楽しい作品が次々と生まれています。

14半導体デバイス:キャリア統計と輸送現象
20世紀最大級の発明、
半導体の真価をまだ知らない人へ
一言で言えば、いろいろな半導体材料の特性を測ってみようという実験。半導体素子の特性を決める上で特に重要な物理量「キャリア濃度」と「ホール移動度」を調べます。これらは電流に垂直に磁場をかけると生じる「ホール効果」を測定することで簡単に求めることができます。半導体それぞれのホール効果とその温度依存性を実際に測定し、個々の特性を探っていきます。また、通常のホール効果とは異なる「異常ホール効果」と呼ばれる現象も測定し、通常との結果の違いを実感します。
電子・情報系の全ての分野に関係深い、半導体を知る入門篇。おなじみのチップがどんな原理で動いているか見て取れるのが面白いところ。ホール効果の測定では2〜4人のグループで作業を分担し、多数のデータをとりながら時間内に正しい結果を導き出します。正しく測定するには、半導体自体の磁気抵抗や熱起電力など、測定したい電圧に含まれる余分な電圧成分を考慮に入れる必要があり、若干の工夫が必要。教科書通りには出てこないデータを読み解きながら半導体の中身に迫ってみましょう。

20核融合・宇宙プラズマ実験
天体を成り立たせるプラズマの真理が、
自分の手の中に
核融合プラズマや宇宙プラズマに代表される「完全電離プラズマ」をその目で確かめるという貴重な体験が待っています。実験装置の真空容器の中にらせん磁界構造をつくり、そこに低温プラズマを発生させて、プラズマが磁界に閉じ込められる様子を観察。磁場の変化によってプラズマが閉じ込められたり、閉じ込められなかったりするのを実際に見て、なぜそうなるか考えていきます。プラズマの入門篇ではありますが、しくみの定性的説明だけでなく定量的説明ができるようがんばってください。
核融合プラズマが磁界に閉じ込められて描くドーナツ状の形はあまりにも美しく、自然界の神秘を実感!実験装置の中で太陽フレアや地球のオーロラが形成される様子を見て原理を理解するだけでなく、コイルを使った磁化プラズマの基本的な取扱い方法や高温プラズマ計測法も身につきます。出題される検討課題に回答するうちに、コイル電流から磁力線形状を自分で描けるようになるはず。これは電気技術者の基礎的素養ですから、やってみる価値大です。

実験・演習課題一覧

24課題のうち、3~6課題を自由に選択できます。

【 2017年度実績 】

  1. OpenCV/OpenGLによる映像処理
  2. 情報可視化技術とデータ解析
  3. 音声対話システムの構築
  4. AIロボットを作ろう
  5. 人工知能演習
  6. マイクロプロセッサの設計と実装
  7. 大規模ソフトウェアを手探る
  8. IPネットワークアーキテクチャ
  9. 無線通信を支える技術 〜アンテナと通信方式の実践的理解
  10. Cベース設計記述言語によるVLSIの論理設計/LSIのテスト
  11. LSIの物理設計/ゲートアレイによるCMOS VLSIの設計試作(完全版)
  12. システムエレクトロニクス実験プロジェクト
  13. ゲートアレイによるCMOS VLSIの設計試作評価(簡易版)
  14. フォトニクス実験
  15. 物質における光波の振舞とその応用 〜光デバイスを使う〜
  16. 半導体デバイス:キャリア統計と輸送現象
  17. 半導体デバイス:MOSFET
  18. 電力経済
  19. 制御系設計と運動制御
  20. 高電圧現象
  21. サージ伝播現象
  22. 核融合・宇宙プラズマ実験
  23. 静電気・大気圧プラズマ
  24. パワーエレクトロニクスと制御
  25. マグネティクス基礎
  26. 三相交流電力発生・輸送の基礎