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所属組織 |
大学院環境情報研究院 社会環境と情報部門 |
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職名 |
教授 |
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研究キーワード |
リハビリテーション科学、ニューラルネット、ヒューマンマシンインタフェース、診断支援、生体医工学 |
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ホームページ |
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YNU研究拠点 |
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関連SDGs |
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島 圭介 (シマ ケイスケ)
SHIMA Keisuke
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ORCID
代表的な業績 【 表示 ／ 非表示 】
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【論文】 A wearable light-touch contact device for human balance support 2021年04月
【受賞】 令和3年度科学技術分野の文部科学大臣表彰 「若手科学者賞」 2021年04月
【論文】 Quantitative Evaluation of Human Finger Tapping Movements Through Magnetic Measurements 2019年02月
学歴 【 表示 ／ 非表示 】
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2007年4月-2009年3月
広島大学 工学研究科 複雑システム工学専攻 博士課程 修了
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2005年4月-2007年3月
広島大学 工学研究科 複雑システム工学専攻 修士課程（博士前期課程） 修了
学内所属歴 【 表示 ／ 非表示 】
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2024年4月-現在
専任 横浜国立大学 大学院環境情報研究院 社会環境と情報部門 教授
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2022年4月-2024年3月
専任 横浜国立大学 大学院環境情報研究院 社会環境と情報部門 准教授
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2013年4月-2022年3月
専任 横浜国立大学 大学院工学研究院 知的構造の創生部門 准教授
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2012年11月-2013年3月
専任 横浜国立大学 大学院工学研究院 知的構造の創生部門 助教
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2024年4月-現在
併任 横浜国立大学 大学院環境情報学府 情報環境専攻 教授
学外略歴 【 表示 ／ 非表示 】
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2017年1月-2017年12月
Italian Institute of Technology Affiliated Reseacher
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2011年4月-2012年10月
広島大学 大学院医歯薬学総合研究科 日本学術振興会特別研究員
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2010年4月-2011年3月
大阪大学 大学院医学系研究科 日本学術振興会特別研究員
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2009年4月-2010年3月
広島大学 大学院工学研究科 日本学術振興会特別研究員
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2007年4月-2009年3月
広島大学 大学院工学研究科 日本学術振興会特別研究員
所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】
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2018年5月-現在
人工知能学会
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2017年7月-現在
自動車技術会
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2015年4月-現在
日本ロボット学会
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2012年5月-現在
(社)日本機械学会
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2008年4月-現在
IEEE
著書 【 表示 ／ 非表示 】
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EMG-Based Control of a Multi-Joint Robot for Operating a Glovebox
Toshio Tsuji, Taroshibanoki and Keisuke Shima（ 担当： 共著）
Handbook of Research on Advancements in Robotics and Mechatronics 2015年1月 （ ISBN:9781466673878 ） [査読有り]
担当ページ：36-52 記述言語：英語 著書種別：学術書
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Biomimetic Impedance Control of an EMG-Based Robotic Hand, Robot Manipulators Trends and Development
Toshio Tsuji, Keisuke Shima, Nan Bu and Osamu Fukuda（ 担当： 共著）
INTECH 2010年3月
記述言語：英語 著書種別：学術書
人間の手首インピーダンス特性を導入した筋電義手とその制御法に関して分担執筆．該当チャプターの文章，記述した実験その他すべてを担当
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Evaluation and Training of Human Finger Tapping Movements, New Developments in Biomedical Engineering
Keisuke Shima, Toshio Tsuji, Akihiko Kandori, Masaru Yokoe and Saburo Sakoda（ 担当： 共著）
INTECH 2010年1月
記述言語：英語 著書種別：学術書
磁気センサを用いた指タップ運動の計測法と指タップ運動のトレーニング法について分担執筆．該当チャプターの文章，記述した実験その他すべてを担当
学位論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Measurement and Evaluation of Human Finger Tapping Movements for Medical Applications
島 圭介
2009年3月
学位論文（博士） 単著
広島大学 大学院工学研究科 複雑システム工学専攻 （博士（工学））
人間の指タップ運動を磁気センサを用いて定量的に計測するための非線形校正モデルの提案と，指タップ運動の定量評価法，新しいニューラルネットを用いたパーキンソン病の自動診断，そして運動機能トレーニングを一貫して実施可能な方法論の考案。 -
FPGA Implementation of a Probabilistic Neural Network using Delta-Sigma Modulation for Pattern Discrimination of Bioelectric Signals
島 圭介
2007年3月
学位論文（修士） 単著
広島大学 大学院工学研究科 複雑システム工学専攻 （修士（工学））
ハードウェア実装を目的とした新しい1bitニューラルネットモデルの考案とFPGA実装，ならびにそれを用いた生体信号のパターン識別精度の検証．
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Wang, TY; Sun, WX; Shima, K
BIOMEDICAL SIGNAL PROCESSING AND CONTROL 102 2025年4月 [査読有り]
記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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音村 有美, 村上 明美, 浅見 恵梨子, 島谷 康司, 島 圭介, 藤井 宏子
日本助産学会誌 39 ( 1 ) 15 - 26 2025年 [査読有り]
記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：一般社団法人 日本助産学会 共著
<p><b>目 的</b></p><p>児頭後頭結節滑脱の助産師の判断指標を明らかにし，実践的には児頭後頭結節滑脱に関する教育に，学術的には助産師の技能に貢献することを目的とした。</p><p><b>対象と方法</b></p><p>対象はアドバンス助産師またはそれに準ずる経験年数かつ分娩介助件数を有する助産師14名とし，機縁法で研究協力の依頼をした。研究対象者に2つのシミュレーターを用いて分娩介助を実施してもらい，児頭後頭結節滑脱の再現性が高い方を選定してもらった。その後半構造化面接法を用いて選定理由と児頭後頭結節滑脱の判断指標を，同意を得てICレコーダーに録音しながら聞き取った。その後逐語録を作成し，児頭後頭結節滑脱の判断指標に関する内容を抽出，意味内容の類似性に従いカテゴリ化した。本研究は，岡山大学医療系部局臨床研究審査専門委員会の承諾を得て実施した。</p><p><b>結 果</b></p><p>対象者全員が，再現性が高い方はthe Sophie and Sophie's Mum Birth Simulator 4.0.（MODEL-med<sup>®</sup>）と回答した。児頭後頭結節滑脱の判断指標に関する逐語録を娩出時期にも留意し分析を行った結果，11の判断指標が抽出された。判断指標は「後頭結節滑脱前」「後頭結節滑脱時」「後頭結節滑脱後」に分類され，後頭結節滑脱前は【児頭の丸みを感じる】【強い児の反屈圧を触知する】【会陰は後頭結節滑脱まで伸展できる余裕がある】，後頭結節滑脱時は【児頭を介助者の手掌全体で把持可能になる】【介助者の手指関節に児頭の形状や児の娩出圧の変化を感じる】【児の額が確認できる】【介助者の加圧と児の反屈圧の均衡が変化する】【会陰の変化は限界に近づく】，後頭結節滑脱後は【児頭の丸みは触知不能になる】【児頭娩出方向が水平から垂直に変わる】【会陰が復古する】が該当した。</p><p><b>結 論</b></p><p>児頭後頭結節滑脱の判断指標として11のカテゴリが抽出され，児頭後頭結節滑脱の機序に沿って分類した結果，児頭後頭結節滑脱前から滑脱後にかけての判断指標が示された。</p>
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Takenaka, K; Shima, K; Shimatani, K
SENSORS 24 ( 11 ) 2024年6月 [査読有り]
担当区分：責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 共著
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時系列情報を考慮した未学習クラス推定法に基づく5指複合動作によるロボットハンドの制御
堀松 壮吾, 竹中 健祐, 布野 大樹, 迎田 隆幸, 島 圭介
計測自動制御学会論文集 60 ( 12 ) 656 - 664 2024年 [査読有り]
担当区分：最終著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：研究論文（学術雑誌） 出版者・発行元：公益社団法人 計測自動制御学会 共著
<p>Various man-machine interfaces controlled by electromyogram (EMG) signals such as the myoelectric prosthetic hand have been proposed. General classifiers can not consider unintended motions in the training phase and require learning all the motions. In this paper, the authors propose a motion estimation system with unlearned classes and combined motions based on a muscle synergy model. The proposed method can identify unlearned five-finger combined motions by learning a single motion only. Furthermore, this method utilizes the history of muscle synergy and unlearned motion detection, using a state transition model. In the experiments, it was shown that the discrimination accuracy was sufficient for simple combined motions.</p>
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Kashiwagi, R; Mukaeda, T; Shima, K
2024 10TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON CONTROL, DECISION AND INFORMATION TECHNOLOGIES, CODIT 2024 1553 - 1558 2024年 [査読有り]
担当区分：最終著者, 責任著者 記述言語：英語 掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス） 共著
総説・解説記事等 【 表示 ／ 非表示 】
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学びと成長，飛躍のためのSICE論文
島 圭介
計測と制御 63 ( 11 ) 681 - 682 2024年11月 [査読有り] [依頼有り]
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：公益社団法人 計測自動制御学会 単著
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島 圭介
計測自動制御学会論文集 57 ( 12 ) 503 - 503 2021年 [依頼有り]
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：公益社団法人 計測自動制御学会 単著
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島 圭介, 島谷 康司
計測と制御 59 ( 1 ) 12 - 16 2020年1月 [査読有り] [依頼有り]
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：公益社団法人 計測自動制御学会 共著
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生体信号と電気刺激で運動学習を支援する
島 圭介，島谷 康司
体育の科学 69 ( 1 ) 27 - 31 2019年1月
記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 共著
島 圭介，島谷 康司，生体信号と電気刺激で運動学習を支援する，体育の科学，Vol. 69, No. 1，pp. 27-31, 2019年1月1日
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筋電位と電気刺激制御に基づくヒト─ヒト間情報伝達技術
島 圭介, 島谷 康司
電気学会誌 136 ( 10 ) 678 - 682 2016年10月 [査読有り] [依頼有り]
担当区分：筆頭著者, 責任著者 記述言語：日本語 掲載種別：記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） 出版者・発行元：電気学会 共著
産業財産権 【 表示 ／ 非表示 】
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ニューラルネットワークモデル、計算機、計算方法およびプログラムの生成方法
島 圭介，迎田 隆幸
出願人：島 圭介，迎田 隆幸
出願番号：特願2023-021972 出願日：2023年2月15日
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推定装置、推定方法、プログラムおよびニューラルネットワークモデル
島 圭介，小宮山 翼，迎田 隆幸
出願人：島 圭介，小宮山 翼，迎田 隆幸
出願番号：特願2023-021974 出願日：2023年2月15日
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感情推定装置
島 圭介，西原 翼，井上 真一，平野 明典，小池 美和，神谷 昭勝，南 重信
出願人：島 圭介，西原 翼，井上 真一，平野 明典，小池 美和，神谷 昭勝，南 重信
出願番号：特願2023-021996 出願日：2023年2月15日
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感情推定装置及び感情情報取得装置
島 圭介，西原 翼，富濱 啓伍，井上 真一，平野 明典，小池 美和，神谷 昭勝，南 重信
出願人：島 圭介，西原 翼，富濱 啓伍，井上 真一，平野 明典，小池 美和，神谷 昭勝，南 重信
出願番号：特願2023-021999 出願日：2023年2月15日
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呼吸訓練システム、呼吸訓練方法および呼吸訓練プログラム
島 圭介，豊原 尚実，蓑原 伸一，下野 義章，中村 昌彦
出願人：島 圭介，豊原 尚実，蓑原 伸一，下野 義章，中村 昌彦
出願番号：特願2022-151224 出願日：2022年9月22日
受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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SI2022優秀講演賞
2022年12月 第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
受賞者：松前 凌馬，清水 武史，島 圭介，島谷 康司 -
SI2022優秀講演賞
2022年12月 第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
受賞者：土井 悠生，坂田 茉実，三上 隼人，Prasetia Utama Putra，島 圭介，島谷 康司 -
SI2022優秀講演賞
2022年12月 第23回計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会
受賞者：渡 洸貴，島 圭介，清水 武史，島谷 康司 -
計測自動制御学会 システムインテグレーション部門 部門貢献表彰
2022年12月 計測自動制御学会 システムインテグレーション部門
受賞者：島 圭介 -
「ICF Business Acceleration Program2022」ファイナリスト／オーディエンス賞
2022年12月 三菱総合研究所
受賞者：島 圭介（UNTRACKED株式会社）
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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EMG駆動型外骨格ロボットと電気刺激制御に基づく関節インピーダンストレーニング法
2023年4月 - 2026年3月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
代表者：島 圭介
資金種別：競争的資金
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重度・重複障害児の教育を担う教師をサポートする教育計画等立案支援システムの提案
2022年4月 - 2026年3月
科学研究費補助金 基盤研究(B)
代表者：島谷 康司
資金種別：競争的資金
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助産師の会陰保護技術の知に関する研究：VRシステムによる暗黙知から形式知への変換
2022年4月 - 2024年3月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
代表者：藤井 宏子
資金種別：競争的資金
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脳卒中片麻痺上肢に対するテーラーメイド型ニューロフィードバック法の開発と効果検証
2020年4月 - 2022年3月
科学研究費補助金 基盤研究(C)
代表者：中野 英樹
資金種別：競争的資金
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Drone把持による姿勢動揺誘発が児童の姿勢安定化をもたらす
2019年4月 - 2022年3月
科学研究費補助金 挑戦的研究 (萌芽)
代表者：島谷 康司
資金種別：競争的資金
その他競争的資金獲得・外部資金受入状況 【 表示 ／ 非表示 】
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作業姿勢データを用いた作業分類推定に関する検討
2018年2月 - 2018年3月
民間財団等
代表者：島 圭介
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生体信号の超高速識別を実現する近似混合ガウス分布モデルの提案と人工知能チップ開発
2018年 - 2020年
地方自治体 平成２９年度ＳＣＡＴ研究費助成
代表者：島 圭介
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安心安全かつ自律した労働と生活を保証する「社会・労働参画寿命」の見える化と訓練法
2017年10月 - 2022年3月
地方自治体 平成29年度特定領域研究助成
代表者：島 圭介
担当区分：研究代表者
研究発表 【 表示 ／ 非表示 】
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2D1-4 仮想ライトタッチと転倒リスク検査技術 StA<sup>2</sup>BLE
島 圭介
人間工学 2024年6月 一般社団法人 日本人間工学会
開催年月日： 2024年6月
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
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EMG信号に基づく動作推定型ハイブリッドリハビリテーションシステム
竹中 健祐, 島 圭介, 島谷 康司
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2023年 一般社団法人 日本機械学会
開催年月日： 2023年
記述言語：日本語 会議種別：口頭発表（一般）
<p>In this paper, the authors propose a method for rehabilitation support in accordance with the patient’s motor intention based on the control of the robot assist and functional electrical stimulation (FES). Motion estimation is performed with a probabilistic neural network by input feature patterns extracted from electromyograms (EMGs). The subject’s motions are controlled and assisted by the developed assist robot and FES control. The experimental results showed that the effective training can be realized by the proposed system, and the system has the potential to provide effective rehabilitation.</p>
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迎田 隆幸, 島 圭介, 池田 裕樹, 遠藤 直輝, 野々村 将一, 藤井 正和
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2021年 一般社団法人 日本機械学会
開催年月日： 2021年
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
<p>In recent years, the shortage of successors has become a serious problem in the manufacturing industry due to the declining birthrate and the aging of skilled workers. To tackle this problem, a new education and training systems utilizing ICT technology that improves the efficiency of education is required. In this paper, we focused on the education of welding work and proposed a new work evaluation system that visualizes arc welding operations and evaluates the similarity with skilled workers. The proposed method can extract low-dimensional feature vectors from measured welding torch postures and current and voltage values, and accurately classifies them into multiple clusters acquired by unsupervised learning. The experimental results showed that the proposed system achieved high classification performance and suggested the possibility of using them for training in welding operations.</p>
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西原 翼, 島 圭介, 神谷 昭勝, 南 重信, 井上 真一, 小池 美和, 鮫島 暁
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2021年 一般社団法人 日本機械学会
開催年月日： 2021年
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
<p>Estimating the affect of motorcycle drivers can improve safety measures during the drive. Previous researches have been attempting to predict people’s affect by employing the machine learning model and biosignals such as ECG and EEG. This paper proposes a novel real-time affect recognition method using multimodal biosignals employing knowledge distillation (KD) that enables the proposed model to estimate the driver’s affect using only ECG. An experiment involving 28 subjects was conducted to measure their biosignals when watching 360 videos with VR. Though the proposed model only utilized ECG during the test, experimental results demonstrated that it could achieve a satisfying performance.</p>
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末廣 勇祐, 重田 尚哉, 島 圭介, 島谷 康司
ロボティクス・メカトロニクス講演会講演概要集 2021年 一般社団法人 日本機械学会
開催年月日： 2021年
記述言語：日本語 会議種別：ポスター発表
<p>In contrast to voluntary movement, muscle contraction stimulated by functional electrical stimulation (FES) is more likely to cause muscle fatigue. This paper proposes a method that amplifies voluntary movement using FES and motion classification to intensify muscle workouts, thereby speeding up muscle fatigue. Motion classification was performed with a probabilistic neural network using feature patterns extracted from Mechanomyogram (MMG). A compact and lightweight electrical stimulation device delivered electrical signals to subjects’ arm via stimulation electrodes. The study performed three experiments: voluntary movement, FES, and voluntary movement amplification. Experimental results demonstrated that the proposed method caused the highest intensity of muscle contraction, which could be effective for training.</p>
共同・受託研究情報 【 表示 ／ 非表示 】
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作業姿勢データを用いた作業分類推定に関する検討
提供機関: 学校法人産業医科大学 企業等からの受託研究
研究期間： 2018年02月 - 2018年3月
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自動車運転時の人間の認知システムのモデル化に関する研究
提供機関: マツダ株式会社 国内共同研究
研究期間： 2018年01月 - 2020年3月
担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】
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2025年度 電子情報システムプログラミング演習Ⅰ
理工学部
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2025年度 電子情報工学実験
理工学部
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2025年度 システムプログラム
理工学部
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2025年度 情報工学課題研究
理工学部
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2025年度 卒業研究
理工学部
その他教育活動及び特記事項 【 表示 ／ 非表示 】
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2019年09月生体医工学シンポジウム「ポスターアワード」 (学生の学会賞等の受賞実績)
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2019年06月Young Investigator's Award 優秀賞 (学生の学会賞等の受賞実績)
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2019年02月平成30年 電子・情報・システム部門 技術委員会奨励賞 (学生の学会賞等の受賞実績)
委員歴 【 表示 ／ 非表示 】
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一般社団法人 日本ロボット学会
2020年03月 - 2022年3月 理事（事業）
委員区分：学協会
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ロボティクスシンポジア運営員会
2020年06月 - 現在 幹事
委員区分：学協会
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ロボティクスシンポジア運営員会
2015年12月 - 2020年5月 幹事補佐
委員区分：学協会
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第27回ロボティクスシンポジア
2021年01月 - 2022年7月 実行委員長
委員区分：学協会
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公益社団法人 計測自動制御学会
2019年01月 - 2019年12月 システムインテグレーション部門ロボティクス部会幹事
委員区分：学協会
島 圭介, 公益社団法人計測自動制御学会システムインテグレーション部門ロボティクス部会幹事, 2019,
社会活動（公開講座等） 【 表示 ／ 非表示 】
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役割：取材協力, 情報提供
リバネス出版（株式会社リバネス） incu・be 2021年9月
対象： 大学生, 大学院生, 教育関係者, 研究者
種別：新聞・雑誌
▪incu・beは、若手研究者のための研究キャリア発見マガジンの冊子
▪掲載は、「2021年,秋号,vol.54,pp. 4-5」
【特集】研究の話、「わからない」とはもう言わせない！
▪発行日：2021(R3)年9月1日 -
役割：取材協力, 情報提供
東京新聞 東京新聞 2021年6月
対象： 大学生, 大学院生, 教育関係者, 研究者, 学術団体, 企業, メディア
種別：新聞・雑誌
横浜国立大の島圭介准教授の研究グループは、指に装着すると、立っている際などのふらつきを抑える効果がある小型機器「ステイブル」を開発した。
掲載日：2021(R3)年6月20日、１８面 -
Small vibrations in fingertips can restore balance to elderly
役割：取材協力, 情報提供
THE TIMES THE TIMES 2021年6月
対象： 大学生, 大学院生, 教育関係者, 研究者, 学術団体, 企業, メディア
種別：新聞・雑誌
掲載日：2021年6月5日(土)
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役割：取材協力, 情報提供
日刊工業新聞 日刊工業新聞 2021年4月
対象： 大学生, 大学院生, 教育関係者, 研究者, 学術団体, 企業, メディア
種別：新聞・雑誌
横浜国立大学の島圭介准教授と県立広島大学の島谷康司教授らの研究グループは、指先に触覚デバイスで振動を与え、姿勢の安定性を高める技術を開発した。
掲載日：2021(R3)年4月26日 -
目を閉じて立てる？立位年齢TMを1分で測定できる「StA2BLE」とは
役割：取材協力, 情報提供
CareNet 2020年11月
対象： 大学生, 大学院生, 教育関係者, 研究者, 社会人・一般, 学術団体, 企業
種別：新聞・雑誌
島圭介 准教授（合同会社UNTRACKED）
10月26日にWeb開催された日本抗加齢協会主催『第2回ヘルスケアベンチャー大賞』において、合同会社アントラクトの「StA2BLEによる転倒リスク評価と機能回復訓練事業」が大賞に選ばれ、取材内容が公開された。
公開日：2020(R2)年11月20日