全学体験ゼミナール　(工学研究の最前線を支える実験装置を体感・体験する)

授業計画 ／Course Plan 【参考までに、過去の講義内容を以下に紹介する。今年度のスケジュールは決定次第、掲載予定】 **************************************************************************************************************************************** 体感・体験する装置，機器は，本学生産技術研究所（駒場Ⅱキャンパスおよび千葉実験所(柏)），および新領域創成科学研究科（柏キャンパス）で稼動している装置，機器である。実験装置の設置場所やその概要，施設の見学日程・計画の詳細についてはガイダンスで紹介するが，千葉実験所ならびに柏キャンパスへの見学には駒場地区からのバスによる移動を，また見学予定日の多くは水曜日の午後を，それぞれ予定している。 本年度のゼミナールで見学・体験を計画している装置，機器は以下の通りである。 ■　街の風を再現する装置：無音都市建築環境風洞 ・見学場所：生産技術研究所・駒場Ⅱキャンパス ・概要：建築物の周辺，街区スケールで生じる「ビル風」などの強風の発生や反対に弱風域の生成や汚染物質の拡散，熱の拡散などを実験的に研究する装置で，風が建物に作用する風圧力や風によって生じる音などの実験的解析にも使用します。都市の環境を再現できる風洞としては，日本国内大学の研究設備としては最大規模を誇ります。 ■コンサートホールの音を再現する部屋：3次元音場シミュレーション装置 ・見学場所：生産技術研究所・駒場Ⅱキャンパス ・概要：無響室は音を高度に吸収するように特別な内装を施すことで音が響かないようにした試験室です。この試験室内に，3次元的にスピーカを配置し，ホールや公共空間など様々な空間の音環境を再現することにより，その音質を評価・検証します。 ■　海中で自ら考えて動くロボット：水中ロボット水槽と自律型海中ロボット ・見学場所：生産技術研究所・駒場Ⅱキャンパス ・概要：自律型海中ロボットは操作者とこれを結ぶ制御ケーブルを必要とせず，単独で海中を航行できる潜水艇（さまざまな機能を有しており海中ロボットと呼ばれます）です。その性能は音響装置への影響を抑えるための吸音材が貼られたプール(水槽）施設を利用し，水中の3次元空間で試験・検証されています。 ■　空間に立体模型を印刷する：３Dプリンティング装置 ・見学場所：生産技術研究所・駒場Ⅱキャンパス ・概要：コンピュータを用いて定義された任意の3次元形状を，3次元プリンターのように垂直方向にも材料を積み上げることで，3次元の微細な形を作ることのできる装置です。 ■　快適で省エネな暮らしを実現する未来の住宅「コマハウス」 ・見学場所：生産技術研究所・駒場Ⅱキャンパス ・概要：コマハウスは，省エネルギー，創エネルギー技術の有効性，エネルギー管理などについて各種試験を実施するための実験住宅です。①光や風を上手に活用した省エネルギー試験，②再生可能エネルギー機器・省エネルギー機器の運転試験，③太陽光発電システム・太陽熱温水器・エコキュート（CO2冷媒 ヒートポンプ），④住宅内エネルギー・環境計測実験，⑤照明やエアコンなどの運転制御実験，などを見学予定です。 ■　目に見えないほどの小さな機械の工作室：マイクロマシンのクリーンルーム ・見学場所：生産技術研究所・駒場Ⅱキャンパス ・概要：超微小な機械，マイクロマシンを製作するためには，空気中のゴミを取り除いた清浄な施設，クリーンルームが必要です。リソグラフィー，エッチングなど様々なプロセス装置が設置してあるクリーンルームなどを見学予定です。 ■　自動車運転体験装置：ユニバーサルドライビングシミュレータ ・見学場所：生産技術研究所・駒場Ⅱキャンパス ・概要：自動車走行時の運動，動揺（揺れ）などを模擬するドライビングシミュレータを見学予定です。これらの運動力学，運動制御，動揺制御，ドライバとのインターフェイスなどの研究に用いられている装置で，交通状況のシミュレーションもできます。 ■　文化遺産バーチャルリアリティ復元 ・見学場所：生産技術研究所・駒場Ⅱキャンパス ・概要：文化遺産をデジタル化し，コンピュータ上に保存し復元をします。コンピュータモデルを作るのに必要な距離計測装置を見学し，実際に装置を動かして3次元データを取得します。さらに得られた3次元データを実シーンに重ね合わせるゴーグルを用いることで，複合現実感を体験します。 ■　大量のweb情報処理を高速に最適に：大規模web情報の解析可視化システム ・見学場所：生産技術研究所・駒場Ⅱキャンパス ・概要：10年以上にわたり日本のWebから収集された大規模情報のアーカイブを用いて，リンク解析や自然言語処理を駆使することで，例えばある特定の言葉がいつから社会で用いられるようになったかを知るなど，様々な社会的事象とその変遷を分析します。そして，それらの結果を大規模壁面ディスプレイに可視化することで，得られた結果をわかりやすく見える化するシステムです。 ■　地震の揺れを再現する装置：地震動シミュレータ ・見学場所：生産技術研究所・千葉実験所 ・概要：人工的に地震のゆれを再現するための振動装置（振動台）で，建物などの構造物の地震時の揺れ方，変形や破壊に至る過程を動的にシミュレートすることができます。 ■　海の波や流れ・風を再現する水槽：海洋工学水槽 ・見学場所：生産技術研究所・千葉実験所 ・概要：海洋の波浪や潮流，海上風など海洋の自然環境を人工的に生成し，様々な環境下で船舶，海洋構造物，海中ロボット（様々な機能を有した潜水艇）などの挙動を調べるために利用する大型のプール(水槽）です。 ■　コリオリの力を実験する装置：回転水槽 ・見学場所：新領域創成科学研究科・柏キャンパス ・概要：太平洋には黒潮，大西洋にはメキシコ湾流という強い北向きの海流が西岸に存在します。これを西岸強化流と呼びます。これは地球の自転によって生じるコリオリの力という見かけの力が，緯度によって変化することに起因して発生します。そこで回転水槽を使って，これを再現します。 ■　海上の風力発電を実験する装置：風波水槽 ・見学場所：新領域創成科学研究科・柏キャンパス ・概要：海洋に生じる波と風を再現し，海面上，海中等に設置される風車などの設備がどのような挙動をするかを再現し，安全性や機能性を評価します。

実際に学内に設置されている実験装置等を見学・体験することを第1の目的としており、前述の通りこのような装置から社会に直接的・間接的に役立つアウトプットが生み出されている実態を「知ってもらう」ことに主眼を置いたゼミナールである。それぞれの実験装置について、その利用目的に関する説明や稼働状況のデモンストレーション等がなされるので、その見学を通じて疑問に感じたことをその場で質問・確認することで、より具体的に、工学研究の最前線・最先端の現場をより身近に臨場感を持って知るとともに理解が深められるよう、双方向のインターラクションがはかれる授業形態を想定している。

出席点とレポート提出により評価する。

講義は、現地参加とする。実験装置の見学のため、動きやすい服装で参加すること。 希望者多数の場合はくじ引き等で受講生を選抜することがある。