IoTシステムの普及に伴い，実世界においても，環境の変化に順応できるシステムが求められるようになってきている．環境の変化に適応できる自己適応性については既に研究が進められているが，現在の研究においては，未だ厳しい実時間制約を遵守する適応メカニズムは存在していない．本研究では，実世界を扱う際に重要な特性である時間の概念に着目し，時間制約を遵守する必要のあるシステムの適応メカニズムを検討した．特に，時間制約を考慮可能なシステムのプログラミングフレームワークを実装し，簡易ロボットを用いた実証実験により，同フレームワークの実現可能性と有効性を確認した．Self-adaptation is desirable as an essential feature for dealing with environmental changes in the real world. Several studies are conducted on the development of self-adaptive systems; however, most of the studies do not pay attention to time constraints that the systems should satisfy. In this study, we have focused on the constructing a programming framework that can deal with time constraints. We conducted an experiment using a simple robot in the real world, and the experimental results demonstrate the feasibility and effectiveness of our programming framework.本研究は，マイクロ波UWB（Ultra Wideband）レーダにおける生体医療診断及び治療のための，従来の空間分解能・精度を超える生体内部画像化法を構築することである．マイクロ波画像診断技術は，被験者への肉体的な負荷を飛躍的に軽減し，X線CT，超音波等の既存技術に対して，特に安全性・コスト・検出精度等において利点を有する．本研究では，申請者が提唱している画像化法（Range Points Migration法：RPM法）を生体固有の不均質・分散性媒質に拡張し，逆散乱解析法と統合することで，従来の検出性能を飛躍的に改善させる．また，従来の外科手術と比較して患者への精神的・肉体的負担を飛躍的に軽減させるマイクロ波焼灼（アブレーション）治療での実時間モニタリング法を提案し，安全なマイクロ波癌治療技術の実用化に貢献させる．各手法は，実際の乳房MRI画像を基にしたFDTDによる数値電磁界解析データ及び同モデルに基づく生体ファントム等による実験データにより検証する.This research aims at the development for the super-resolution and highly accurate image reconstruction method for microwave ultra-wide band (UWB) mammography or treatment. Microwave imaging modality is one of the promising alternatives compared with X-ray or Ultrasound based breast cancer diagnosis, because of its compactness, low-cost, and cell-friendly measurement. In this research program, we incorporate the highly accurate and our original imaging algorithm as range points migration (RPM) method into the efficient inverse scattering algorithm for detecting or quantizing the cancer buried in the breast, by extending the RPM being suitable for dispersive and heterogeneous breast media. Furthermore, we propose an accurate and real-time monitoring method for microwave ablation monitoring, which is required to monitor the ablation zone in MWA treatment for safety and reliability. The effectiveness of these methods have been demonstrated via both the finite difference time domain (FDTD) based numerical simulation and experiments using the realistic three-dimensional breast phantom.54中川 博之63Hiroyuki NAKAGAWA木寺 正平64Shouhei KIDERA実時間制約を遵守する適応型ソフトウェアの実装フレームワークに関する研究 (2017年採択)A Study on a Programming Framework for Real-time Adaptive Systems(Project 2017)超広帯域マイクロ波を用いた超分解能生体内部イメージング法の研究 (2017年採択)Research of Super-resolution Biomedical Imaging Method for Ultra-wideband Microwave Radar(Project 2017)旭硝子財団 助成研究成果報告（2019）
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