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公開：2024-08-10

横浜国立大学がストレッチャブルデバイスとAIを統合した動作認識スマートシステムを開発、柔軟エレクトロニクスの新たな可能性を切り拓く

text: XEXEQ編集部

記事の要約

• ストレッチャブルデバイスとAIの統合システムを開発
• ストレッチャブルハイブリッドデバイスの実現
• 動作認識の高精度分類に成功

ストレッチャブルデバイスとAIの統合による革新的なシステム開発

横浜国立大学の太田裕貴准教授らの研究グループは、ストレッチャブルデバイスとAIを統合した柔軟な動作認識スマートシステムを開発した。このシステムは、柔軟性や伸縮性を持つストレッチャブルデバイスにAI技術を組み合わせることで、高度な知的システムの実現を可能にしている。従来のストレッチャブルデバイスでは、データの計測精度や再現性に問題があり、AIとの統合が困難だった。^[1]

研究グループは、硬質なICにゴムのような高い柔軟性を有する基板と液体金属配線を組み合わせた「ストレッチャブルハイブリッドデバイス」を開発した。このデバイスは高いデータの再現性を実現し、AIとの統合を可能にした。開発されたシステムは、10種類の結び目の形状、26種類のアルファベット、65種類の手話の単語を高い正答率で分類することに成功している。

この研究成果により、柔軟デバイスに既存の硬質センサと同等の計測能力を与え、AI技術と統合することが可能になった。これは柔軟エレクトロニクスと先進情報技術の統合による新たな知的システムの実現につながる可能性がある。本研究はGMOペパボ株式会社のペパボ研究所との共同研究であり、科学技術振興機構と文部科学省の支援を受けて実施された。

ストレッチャブルハイブリッドデバイスの特徴まとめ

ストレッチャブルデバイスについて

ストレッチャブルデバイスとは、電子回路や基板、パッケージなどの部品それぞれが伸縮性を持つように作製された電子デバイスのことを指しており、主な特徴として以下のような点が挙げられる。

• 人体などの柔らかな面や大きく変形する対象に密着可能
• 動きを妨げずに装着できる次世代ウェアラブルデバイス
• 柔軟性と電子機能の両立を実現する革新的技術

ストレッチャブルデバイスは、従来の硬質な電子デバイスでは困難だった柔軟な表面への適用を可能にする。この技術により、人体の動きに追従しながら生体情報を継続的に計測したり、複雑な形状の物体表面にセンサーを装着したりすることが可能になる。ストレッチャブルデバイスの開発は、医療、スポーツ、ロボティクスなど幅広い分野での応用が期待されている。

ストレッチャブルデバイスとAI統合に関する考察

ストレッチャブルデバイスとAIの統合は、ウェアラブル技術の新たな地平を切り開く可能性を秘めている。しかし、この技術の実用化に向けては、デバイスの耐久性や長期使用時の性能安定性などの課題が残されている。特に、人体に密着して使用する場合、汗や体温変化などの影響を受けにくい設計が求められるだろう。これらの課題を克服することで、より信頼性の高いシステムの実現が期待できる。

今後、ストレッチャブルデバイスとAIの統合技術には、より高度なセンシング機能の追加が望まれる。例えば、生体電位や化学物質の検出など、多様なパラメータを同時に測定できる複合センサーの開発が考えられる。また、AIアルゴリズムの進化により、個人の動作パターンを学習し、より精密な動作予測や異常検知が可能になるかもしれない。これらの新機能は、医療やスポーツ科学の分野で革新的な応用をもたらす可能性がある。

ストレッチャブルデバイスとAIの統合技術の発展に最も期待したいのは、人間の生活や健康管理を根本的に変革する可能性だ。例えば、常時装着可能な健康モニタリングシステムにより、病気の早期発見や予防医療の実現が期待できる。また、リハビリテーションや運動トレーニングの分野では、個人の動作を詳細に分析し、最適なフィードバックを提供するシステムの開発が進むかもしれない。この技術が成熟すれば、人々の生活の質を大きく向上させる可能性を秘めている。

参考サイト

1. ^ PR TIMES. 「ストレッチャブルデバイスとAIを統合した動作認識スマートシステムを開発【GMOペパボ】 | GMOインターネットグループのプレスリリース」. https://prtimes.jp/main/html/rd/p/000004517.000000136.html, (参照 24-08-10).

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