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若生 将史
大学院システム情報学研究科 システム情報学専攻
准教授

研究者基本情報

■ 学位
  • 博士(情報学), 京都大学
■ 研究キーワード
  • 発展方程式
  • 偏微分方程式
  • 関数解析
  • ネットワーク化制御
  • 制御理論
■ 研究分野
  • ものづくり技術(機械・電気電子・化学工学) / 制御、システム工学
  • 自然科学一般 / 応用数学、統計数学
■ 委員歴
  • 2025年03月 - 現在, 計測自動制御学会 制御部門, 幹事
  • 2024年10月 - 現在, IEEE, 11th Conference on Control Technology and Applications, Publicity Co-Chair
  • 2020年11月 - 現在, International Federation of Automatic Control Member, Technical Committee 2.6
  • 2024年05月 - 2025年09月, 計測自動制御学会, SICE Festival, Associate editor
  • 2019年07月 - 2025年06月, European Control Association, Member of Conference Editorial Board
  • 2023年07月 - 2025年03月, SICE International Symposium on Control Systems 2024, Program Committee Member
  • 2023年04月 - 2025年03月, 計測自動制御学会 制御部門, 制御理論部会 委員
  • 2024年03月 - 2025年02月, 計測自動制御学会 制御部門, 副幹事
  • 2022年06月 - 2024年05月, システム制御情報学会, 編集委員会 委員
  • 2020年03月 - 2023年02月, 計測自動制御学会, 計測自動制御学会論文集 アソシエイトエディタ
  • 2022年01月 - 2022年12月, 計測自動制御学会 制御部門, 広報委員会 委員長
  • 2021年01月 - 2021年12月, 計測自動制御学会 制御部門, 広報委員会 副委員長
  • 2020年06月 - 2021年03月, 計測自動制御学会 制御部門, 第8回 制御部門マルチシンポジウム 実行委員会 出版担当
  • 2019年04月 - 2021年03月, 計測自動制御学会 関西支部, シンポジウム委員庶務
  • 2018年04月 - 2019年03月, 計測自動制御学会, Publication Vice Chair of SICE Annual Conference 2018

研究活動情報

■ 受賞
  • 2024年07月 一般財団法人 敬愛まちづくり財団, 前之園記念若手優秀論文賞, Self-triggered stabilization of discrete-time linear systems with quantized state measurements
    若生 将史

  • 2022年01月 公益財団法人 高柳健次郎財団, 研究奨励賞, 遅延を考慮した制御システムのセキュリティ対策アルゴリズムの開発
    若生 将史

  • 2021年09月 計測自動制御学会, 著述賞, ネットワーク化制御,コロナ社,2019
    永原 正章, 岡野 訓尚, 小蔵 正輝, 若生 将史

  • 2018年04月 船井情報科学振興財団, 2017年度 船井情報科学振興財団 研究奨励賞, 通信ネットワークを含む制御システムの解析・設計
    若生 将史
    出版社・新聞社・財団等の賞

  • 2018年03月 計測自動制御学会制御部門, 2017年度 計測自動制御学会制御部門 部門大会賞, 確率的な時間遅れを含むシステムの最適制御
    若生 将史
    国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 2016年04月 ACM/IEEE, Best Paper Award of the ACM/IEEE 7th International Conference on Cyber-Physical Systems, SMT-Based observer design for cyber-physical systems under sensor attacks
    若生 将史
    国際学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 2015年01月 計測自動制御学会関西支部, 2014年度 計測自動制御学会関西支部 支部長賞奨励賞, サンプル値切替システムの量子化フィードバック安定化
    若生 将史
    国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 2014年03月 計測自動制御学会制御部門, 2013年度 計測自動制御学会制御部門 研究奨励賞, 安定なコントローラによるむだ時間系の混合感度低減化
    若生 将史
    国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 2014年02月 計測自動制御学会, 計測自動制御学会学会賞 学術奨励賞, 安定なコントローラによるむだ時間系の混合感度低減化
    若生 将史
    国内学会・会議・シンポジウム等の賞

  • 2012年11月 システム制御情報学会, 第55回自動制御連合講演会 優秀発表賞, Skew Toeplitzアプローチによる無限次元システムの強安定・感度低減化
    若生 将史
    国内学会・会議・シンポジウム等の賞

■ 論文
  • Masashi Wakaiki
    Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2025年10月, IEEE Transactions on Automatic Control, 70(10) (10), 6625 - 6640, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2025年08月, IEEE Transactions on Automatic Control, 70(8) (8), 5254 - 5269, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    Elsevier BV, 2025年08月, Journal of Functional Analysis, 289(3) (3), 1 - 55, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • 飯村 由信, 若生 将史
    The Society of Instrument and Control Engineers, 2024年08月, 計測自動制御学会論文集, 60(8) (8), 464 - 475, 日本語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    Abstract Let $$-A$$ be the generator of a bounded $$C_0$$-semigroup $$(e^{-tA})_{t \ge 0}$$ on a Hilbert space. First we study the long-time asymptotic behavior of the Cayley transform $$V_{\omega }(A) :=(A-\omega I) (A+\omega I)^{-1}$$ with $$\omega >0$$. We give a decay estimate for $$\Vert V_{\omega }(A)^nA^{-1}\Vert $$ when $$(e^{-tA})_{t \ge 0}$$ is polynomially stable. Considering the case where the parameter $$\omega $$ varies, we estimate $$\Vert (\prod _{k=1}^n V_{\omega _k}(A))A^{-1}\Vert $$ for exponentially stable $$C_0$$-semigroups $$(e^{-tA})_{t \ge 0}$$. Next we show that if the generator $$-A$$ of the bounded $$C_0$$-semigroup has a bounded inverse, then $$\sup _{t \ge 0} \Vert e^{-tA^{-1 } } A^{-\alpha } \Vert < \infty $$ for all $$\alpha >0$$. We also present an estimate for the rate of decay of $$\Vert e^{-tA^{-1 } } A^{-1} \Vert $$, assuming that $$(e^{-tA})_{t \ge 0}$$ is polynomially stable. To obtain these results, we use operator norm estimates offered by a functional calculus called the $$\mathcal {B}$$-calculus.
    Springer Science and Business Media LLC, 2024年05月, Journal of Evolution Equations, 24(2) (2), 1 - 34, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    Elsevier BV, 2024年04月, Journal of Mathematical Analysis and Applications, 538(1) (1), 1 - 25, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • 飯村 由信, 若生 将史
    The Society of Instrument and Control Engineers, 2023年12月, 計測自動制御学会論文集, 59(12) (12), 529 - 541, 日本語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    Abstract This paper is concerned with the decay rate of $$e^{A^{-1}t}A^{-1}$$ for the generator A of an exponentially stable $$C_0$$-semigroup on a Hilbert space. To estimate the decay rate of $$e^{A^{-1}t}A^{-1}$$, we apply a bounded functional calculus. Using this estimate and Lyapunov equations, we also study the quantified asymptotic behavior of the Crank-Nicolson scheme with smooth initial data. A similar argument is applied to a polynomially stable $$C_0$$-semigroup whose generator is normal.
    Springer Science and Business Media LLC, 2023年11月, Integral Equations and Operator Theory, 95(4) (4), 1 - 24, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    Abstract This paper addresses the consensus problem of first‐order continuous‐time multi‐agent systems over undirected graphs. Each agent samples relative state measurements in a self‐triggered fashion and transmits the sum of the measurements to its neighbours. Moreover, we use finite‐level dynamic quantizers and apply the zooming‐in technique. The proposed joint design method for quantization and self‐triggered sampling achieves asymptotic consensus, and inter‐event times are strictly positive. Sampling times are determined explicitly with iterative procedures including the computation of the Lambert W‐function. A simulation example is provided to illustrate the effectiveness of the proposed method.
    Institution of Engineering and Technology (IET), 2023年10月, IET Control Theory & Applications, 18(4) (4), 511 - 529, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • 飯村 由信, 若生 将史, 本間 克己, 梅田 裕平, 樋口 博之, 久保田 和己
    The Society of Instrument and Control Engineers, 2023年07月, 計測自動制御学会論文集, 59(7) (7), 330 - 341, 日本語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Wenjie Liu, Masashi Wakaiki, Jian Sun, Gang Wang, Jie Chen
    Elsevier BV, 2023年07月, Automatica, 153, 1 - 9, 英語, 国際共著している
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    We provide a partially affirmative answer to the following question on robustness of polynomial stability with respect to sampling: “Suppose that a continuous-time state-feedback controller achieves the polynomial stability of the infinite-dimensional linear system. We apply an idealized sampler and a zero-order hold to a feedback loop around the controller. Then, is the sampled-data system strongly stable for all sufficiently small sampling periods? Furthermore, is the polynomial decay of the continuous-time system transferred to the sampled-data system under sufficiently fast sampling?” The generator of the open-loop system is assumed to be a Riesz-spectral operator whose eigenvalues are not on the imaginary axis but may approach it asymptotically. We provide conditions for strong stability to be preserved under fast sampling. Moreover, we estimate the decay rate of the state of the sampled-data system with a smooth initial state and a sufficiently small sampling period.
    EDP Sciences, 2023年06月, ESAIM: Control, Optimisation and Calculus of Variations, 29, 1 - 42, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Michelle S. Chong, Masashi Wakaiki, João P. Hespanha
    Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2023年05月, IEEE Control Systems Letters, 7, 1772 - 1777, 英語, 国際共著している
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2023年03月, IEEE Transactions on Automatic Control, 68(3) (3), 1776 - 1783, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Hideki Sano, Masashi Wakaiki, Takaharu Yaguchi
    Research Institute of Signal Processing, Japan, 2022年11月, Journal of Signal Processing, 26(6) (6), 147 - 158, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki, Katsuya Suto, Izumi Masubuchi
    Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2022年07月, IEEE Transactions on Control Systems Technology, 30(4) (4), 1696 - 1710, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    Abstract We introduce the notions of semi-uniform input-to-state stability and its subclass, polynomial input-to-state stability, for infinite-dimensional systems. We establish a characterization of semi-uniform input-to-state stability based on attractivity properties as in the uniform case. Sufficient conditions for linear systems to be polynomially input-to-state stable are provided, which restrict the range of the input operator depending on the rate of polynomial decay of the product of the semigroup and the resolvent of its generator. We also show that a class of bilinear systems are polynomially integral input-to-state stable under a certain smoothness assumption on nonlinear operators.
    Springer Science and Business Media LLC, 2022年06月, Mathematics of Control, Signals, and Systems, 34(4) (4), 789 - 817, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Hideki Sano, Masashi Wakaiki
    Informa UK Limited, 2022年06月, SICE Journal of Control, Measurement, and System Integration, 15(2) (2), 182 - 190, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Quantized control of infinite-dimensional discrete-time systems with packet dropouts
    Masashi Wakaiki
    2022年05月, Proceedings of 13th Asian Control Conference, 1244 - 1245, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Masashi Wakaiki
    Elsevier BV, 2022年04月, Systems & Control Letters, 162, 1 - 8, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki, Hideki Sano

    <p style='text-indent:20px;'>This paper addresses the following question: "Suppose that a state-feedback controller stabilizes an infinite-dimensional linear continuous-time system. If we choose the parameters of an event/self-triggering mechanism appropriately, is the event/self-triggered control system stable under all sufficiently small nonlinear Lipschitz perturbations?" We assume that the stabilizing feedback operator is compact. This assumption is used to guarantee the strict positiveness of inter-event times and the existence of the mild solution of evolution equations with unbounded control operators. First, for the case where the control operator is bounded, we show that the answer to the above question is positive, giving a sufficient condition for exponential stability, which can be employed for the design of event/self-triggering mechanisms. Next, we investigate the case where the control operator is unbounded and prove that the answer is still positive for periodic event-triggering mechanisms.</p>

    American Institute of Mathematical Sciences (AIMS), 2022年03月, Mathematical Control and Related Fields, 12(1) (1), 245 - 273, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    Abstract In this paper, we study the decay rate of the Cayley transform of the generator of a polynomially stable $$C_0$$-semigroup. To estimate the decay rate of the Cayley transform, we develop an integral condition on resolvents for polynomial stability. Using this integral condition, we relate polynomial stability to Lyapunov equations. We also study robustness of polynomial stability for a certain class of structured perturbations.
    Springer Science and Business Media LLC, 2021年12月, Journal of Evolution Equations, 21(4) (4), 4575 - 4597, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki
    Society for Industrial & Applied Mathematics (SIAM), 2021年10月, SIAM Journal on Control and Optimization, 59(5) (5), 3498 - 3523, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Hideki Sano, Masashi Wakaiki
    Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2021年10月, IEEE Transactions on Automatic Control, 66(10) (10), 4982 - 4989, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Yuhan Chen, Hideki Sano, Masashi Wakaiki, Takaharu Yaguchi
    In a secret communication system using chaotic synchronization, the communication information is embedded in a signal that behaves as chaos and is sent to the receiver to retrieve the information. In a previous study, a chaotic synchronous system was developed by integrating the wave equation with the van der Pol boundary condition, of which the number of the parameters are only three, which is not enough for security. In this study, we replace the nonlinear boundary condition with an artificial neural network, thereby making the transmitted information difficult to leak. The neural network is divided into two parts; the first half is used as the left boundary condition of the wave equation and the second half is used as that on the right boundary, thus replacing the original nonlinear boundary condition. We also show the results for both monochrome and color images and evaluate the security performance. In particular, it is shown that the encrypted images are almost identical regardless of the input images. The learning performance of the neural network is also investigated. The calculated Lyapunov exponent shows that the learned neural network causes some chaotic vibration effect. The information in the original image is completely invisible when viewed through the image obtained after being concealed by the proposed system. Some security tests are also performed. The proposed method is designed in such a way that the transmitted images are encrypted into almost identical images of waves, thereby preventing the retrieval of information from the original image. The numerical results show that the encrypted images are certainly almost identical, which supports the security of the proposed method. Some security tests are also performed. The proposed method is designed in such a way that the transmitted images are encrypted into almost identical images of waves, thereby preventing the retrieval of information from the original image. The numerical results show that the encrypted images are certainly almost identical, which supports the security of the proposed method.
    MDPI AG, 2021年07月, Entropy, 23(7) (7), 904 - 904, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Harvest-then-transmit-based TDMA protocol with statistical channel state information for wireless powered sensor networks
    Takeru Terauchi, Katsuya Suto, Masashi Wakaiki
    2021年04月, Proceedings of the 93rd IEEE Vehicular Technology Conference, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Masashi Wakaiki, Ahmet Cetinkaya, Hideaki Ishii
    2020年08月, IEEE Transactions on Automatic Control, 65(8) (8), 3560 - 3575, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Stability analysis of perturbed infinite-dimensional sampled-data systems
    Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto
    2020年04月, Systems & Control Letters, 138, 1 - 8, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Event-triggered control of infinite-dimensional systems
    Masashi Wakaiki, Hideki Sano
    2020年02月, SIAM Journal on Control and Optimization, 58(2) (2), 605 - 635, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • An LMI approach to stability analysis of coupled parabolic systems
    Masashi Wakaiki
    2020年01月, IEEE Transactions on Automatic Control, 65(1) (1), 404 - 411, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Sampled-data output regulation of well-posed infinite-dimensional systems with constant reference and disturbance signals
    Masashi Wakaiki, Hideki Sano
    2020年01月, Mathematics of Control, Signals, and Systems, 32(1) (1), 1 - 58, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Supervisory control of discrete-event systems under attacks
    Masashi Wakaiki, Paulo Tabuada, Joao P. Hespanha
    2019年12月, Dynamic Games and Applications, 9(4) (4), 965 - 983, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Kenta Koiwa, Toru Kuribayashi, Tadanano Zanma, Kang-Zhi Liu, Masashi Wakaiki
    Institution of Engineering and Technology (IET), 2019年12月, IET Electric Power Applications, 13(12) (12), 2044 - 2051, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki, Katsuya Suto, Izumi Masubuchi
    Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2019年09月, IEEE Vehicular Technology Conference, 2019-, 英語
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • 非局所境界条件に無駄時間を含む1階双曲型システムに対するオブザーバ:誤差システムのL2-安定性
    佐野 英樹, 若生 将史, 丸山 颯天
    2019年09月, 計測自動制御学会論文集, 55(9) (9), 582 - 584, 日本語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Boundary stabilization of first-order hyperbolic equations with input delay
    Hideki Sano, Masashi Wakaiki
    2019年07月, Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics, 36(2) (2), 325 - 355, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki, Tadanao Zanma, Kang-Zhi Liu
    2019年07月, IEEE Transactions on Automatic Control, 64(7) (7), 2929 - 2936, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki, Katsuya Suto, Kenta Koiwa, Tadanao Zanma, Kang-Zhi Liu
    Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE), 2019年06月, IEEE Transactions on Green Communications and Networking, 3(2) (2), 329 - 342, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Backstepping observers for two linearized Kermack-McKendrick models
    Hideki Sano, Masashi Wakaiki, Hayate Maruyama
    2018年10月, Proceedings of the 17th IFAC Workshop on Control Applications of Optimization, 456 - 461, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Kunihisa Okano, Masashi Wakaiki, Guosong Yang, Joao P. Hespanha
    Institute of Electrical and Electronics Engineers Inc., 2018年06月, IEEE Transactions on Automatic Control, 63(6) (6), 1618 - 1633, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Simultaneous optimization of statistical model and control input plan
    Yoshinobu Iimura, Masashi Wakaiki, Katsumi Homma, Yuhei Umeda, Junji Kaneko, Hiroyuki Higuchi, Kazumi Kubota, Naoya Asami, Kazuto Ikeda
    2018年06月, Proceedings of the 2018 American Control Conference, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Quantized output feedback stabilization under DoS attacks
    Masashi Wakaiki, Ahmet Cetinkaya, Hideaki Ishii
    2018年06月, Proceedings of the 2018 American Control Conference, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Model predictive cell zooming for energy-harvesting small cell networks
    Masashi Wakaiki, Katsuya Suto, Kenta Koiwa, Tadanao Zanma, Kang-Zhi Liu
    2018年05月, Proceedings of the IEEE International Conference on Communications 2018, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Stability analysis and l2-gain of adaptive control systems with event-triggered try-once-discard protocols
    Masashi Wakaiki
    2018年01月, IEEE Control Systems Letters, 2(1) (1), 157 - 162, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki, Masaki Ogura, João P. Hespanha
    2018年, SIAM J. Control and Optimization, 56(4) (4), 2634 - 2661, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Stabilization of switched systems with sampled and quantized output feedback
    Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto
    2017年12月, IET Control Theory and Applications, 11(12) (12), 1913 - 1921, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • H∞制御による電力貯蔵装置の容量低減化
    小岩 健太, 鈴木 賢太, 劉 康志, 残間 忠直, 若生 将史, 田村 淳二
    2017年08月, 電気学会論文誌B(電力・エネルギー部門誌), 137(8) (8), 596 - 597, 日本語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki, Kunihisa Okano, Joao P. Hespanha
    2017年07月, Automatica, 81(7) (7), 314 - 321, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Stability and performance analysis of receding horizon quantizer in single-input system
    Syuntaro Takayasu, Tadanao Zanma, Masashi Wakaiki, Kang-Zhi Liu
    2017年07月, Proceedings of the 36th Chinese Control Conference, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Quantized Output Feedback Stabilization by Luenberger Observer
    Masashi Wakaiki, Tadanao Zanma, Kang-Zhi Liu
    2017年07月, Proceedings of the 20th IFAC World Congress, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Design of Networked Control Systems in Consideration of quantization error and channel capacity
    Guangbo Li, Tadanao Zanma, Masashi Wakaiki, Kang-Zhi Liu
    2017年07月, Proceedings of the 36th Chinese Control Conference, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto
    2017年06月, IEEE Transactions on Automatic Control, 62(6) (6), 2958 - 2964, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masaki Ogura, Masashi Wakaiki, Harvey Rubin, Victor M. Preciado
    2017年05月, PHYSICAL REVIEW E, 95(5) (5), 1 - 8, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Estimation of network traffic status for networked control systems with data dropout and its control
    Daiki Hashimoto, Tadanao Zanma, Masashi Wakaiki, Kang-Zhi Liu
    2017年02月, Proceedings of the 5th International Conference on System Modeling and Optimization, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Masashi Wakaiki, Masaki Ogura, João Pedro Hespanha
    IEEE, 2017年, Proceedings of the 2017 American Control Conference, 1978 - 1983, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Masaki Ogura, Masashi Wakaiki, Victor M. Preciado
    2016年12月, 2016 IEEE 55th Conference on Decision and Control, CDC 2016, 4178 - 4183, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto
    2016年07月, AUTOMATICA, 69(7) (7), 157 - 168, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • SMT-Based Observer Design for Cyber-Physical Systems Under Sensor Attacks
    Yasser Shoukry, Michelle Chong, Masashi Wakaiki, Pierluigi Nuzzo, Alberto L. Sangiovanni-Vincentelli, Sanjit A. Seshia, Joao P. Hespanha, Paulo Tabuada
    2016年, 2016 ACM/IEEE 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON CYBER-PHYSICAL SYSTEMS (ICCPS), 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • L-2-Gain Analysis of Systems with Clock Offsets
    Masashi Wakaiki, Kunihisa Okano, Joao P. Hespanha
    2016年, 2016 AMERICAN CONTROL CONFERENCE (ACC), 4239 - 4244, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • L-2-Gain Analysis of Regenerative Switched Linear Systems with Sampled-Data State-Feedback Control
    Masaki Ogura, Masashi Wakaiki, Joao P. Hespanha, Victor M. Preciado
    2016年, 2016 AMERICAN CONTROL CONFERENCE (ACC), 709 - 714, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Electrical angle estimation of rotor for PMSM in model predictive current control
    Yu Takagi, Satoshi Tozawa, Kenta Koiwa, Tadanao Zanma, Masashi Wakaiki, Kang Zhi Liu, Yasuaki Aoki, Hideji Yoshida, Masami Fujitsuna
    2016年, 2016 19TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ELECTRICAL MACHINES AND SYSTEMS (ICEMS 2016), 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Robust Stability under Asynchronous Sensing and Control
    Masashi Wakaiki, Masaki Ogura, Joao P. Hespanha
    2016年, 2016 IEEE 55TH CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL (CDC), 5962 - 5967, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • SMT-Based Observer Design for Cyber-Physical Systems Under Sensor Attacks
    Yasser Shoukry, Michelle Chong, Masashi Wakaiki, Pierluigi Nuzzo, Alberto L. Sangiovanni-Vincentelli, Sanjit A. Seshia, Joao P. Hespanha, Paulo Tabuada
    2016年, 2016 ACM/IEEE 7TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON CYBER-PHYSICAL SYSTEMS (ICCPS), 2(1) (1), 1 - 27, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Real-time control under clock offsets between sensors and controllers
    Kunihisa Okano, Masashi Wakaiki, Joao P. Hespanha
    2015年04月, Proceedings of the 18th International Conference on Hybrid Systems: Computation and Control, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Stabilization of Networked Control Systems with Clock Offsets
    Masashi Wakaiki, Kunihisa Okano, Joao P. Hespanha
    2015年, 2015 AMERICAN CONTROL CONFERENCE (ACC), 3522 - 3527, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Observability of linear systems under adversarial attacks
    Michelle S. Chong, Masashi Wakaiki, Joao P. Hespanha
    2015年, 2015 AMERICAN CONTROL CONFERENCE (ACC), 2439 - 2444, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Stabilization of Discrete-time Piecewise Affine Systems with Quantized Signals
    Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto
    2015年, 2015 54TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL (CDC), 1601 - 1606, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Control under Clock Offsets and Actuator Saturation
    Masashi Wakaiki, Kunihisa Okano, Joao P. Hespanha
    2015年, 2015 54TH IEEE CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL (CDC), 6886 - 6891, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Output Feedback Stabilization of Switched Linear Systems with Limited Information
    Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto
    2014年12月, Proceedings of the 53rd IEEE Conference on Decision and Control, 3892 - 3897, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto
    2014年10月, Systems & Control Letters, 72(10) (10), 80 - 85, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Quantized feedback stabilization of sampled-data switched linear systems
    Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto
    2014年08月, Proceedings of the 19th IFAC World Congress, 9979 - 9984, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Quantized output feedback stabilization of switched linear systems
    Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto
    2014年07月, Proceedings of the 21st International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto, Hitay Ozbay
    2014年04月, IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL, 59(4) (4), 1099 - 1105, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto, Hitay Özbay
    2013年, Systems and Control Letters, 62(6) (6), 511 - 516, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Mixed Sensitivity Reduction for Time-Delay Systems by Stable Controllers
    Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto
    2013年, 2013 IEEE 52ND ANNUAL CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL (CDC), 1065 - 1070, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto, Hitay Oezbay
    2012年08月, IEEE TRANSACTIONS ON AUTOMATIC CONTROL, 57(8) (8), 2089 - 2094, 英語
    [査読有り]
    研究論文(学術雑誌)

  • Robust stabilization for distributed parameter systems by stable controllers
    Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto, Hitay Ozbay
    2012年07月, Proceedings of the 20th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

  • Tangential Nevanlinna-Pick Interpolation for Strong Stabilization of MIMO Distributed Parameter Systems
    Masashi Wakaiki, Yutaka Yamamoto, Hitay Ozbay
    2012年, 2012 IEEE 51ST ANNUAL CONFERENCE ON DECISION AND CONTROL (CDC), 1584 - 1590, 英語
    [査読有り]
    研究論文(国際会議プロシーディングス)

■ MISC
  • 「制御とネットワークが交差する数理的研究」特集号を企画して
    若生将史
    2024年06月, システム/制御/情報, 68(6) (6), 205 - 205, 日本語
    記事・総説・解説・論説等(その他)

  • 書評:佐藤一宏著 線形代数を基礎とする応用数理入門 最適化理論・システム制御理論を中心に
    若生将史
    2024年05月, 数理科学, 62(6) (6), 66 - 66, 日本語
    書評論文,書評,文献紹介等

  • The 25th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systemsに参加して
    若生 将史
    2023年03月, システム/制御/情報, 67(3) (3), 127 - 127, 日本語
    会議報告等

  • 分布定数系のカオスとその応用について
    佐野英樹, 若生将史, 谷口 隆晴
    2021年08月, システム/制御/情報, 65(8) (8), 305 - 310, 日本語
    [査読有り]
    記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

  • 強連続半群と制御理論
    若生将史, 佐野英樹
    2021年06月, 計測と制御, 60(6) (6), 369 - 374, 日本語
    [査読有り]
    記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

  • イベントトリガ制御の基礎
    若生 将史
    2019年11月, システム/制御/情報, 63(11) (11), 455 - 460, 日本語
    [査読有り]
    記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

  • 残間 忠直, 橋本 大輝, 若生 将史, 劉康志
    公益社団法人 計測自動制御学会, 2017年07月, 計測と制御, 56(7) (7), 486 - 491, 日本語
    [査読有り]
    記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

  • 若生 将史, 岡野訓尚
    公益社団法人 計測自動制御学会, 2016年11月, 計測と制御, 55(11) (11), 984 - 989, 日本語
    [査読有り]
    記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

  • 若生 将史
    公益社団法人 計測自動制御学会, 2014年11月, 計測と制御, 53(11) (11), 1048 - 1048, 日本語
    [査読有り]
    記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)

■ 書籍等出版物
  • ネットワーク化制御
    永原正章, 岡野訓尚, 小蔵正輝, 若生将史
    共著, コロナ社, 2019年08月

■ 講演・口頭発表等
  • Semi-uniform ISS and iISS of infinite-dimensional systems
    Masashi Wakaiki
    Online Seminar on Input-to-State Stability and its Applications, 2023年08月, 英語
    [招待有り]
    口頭発表(招待・特別)

  • LMI-based stability analysis of coupled multi-dimensional parabolic PDEs
    Masashi Wakaiki
    IFAC WC 2023 Workshop ''A Showcase of LMI-Based Methods for Analysis, Control and Estimation of PDEs, 2023年07月, 英語
    [招待有り]
    口頭発表(招待・特別)

  • 安定な強連続半群の有理関数近似の減衰率
    若生 将史
    2022年度 応用数学合同研究集会, 2022年12月, 日本語
    口頭発表(一般)

  • On Semi-uniform input-to-state stability and polynomial input-to-state stability
    Masashi Wakaiki
    25th International Symposium on Mathematical Theory of Networks and Systems, 2022年09月, 英語
    口頭発表(一般)

  • Cell zooming with masked data for off-grid small cell networks: Distributed optimization approach
    Masashi Wakaiki, Katsuya Suto, Izumi Masubuchi
    6th IEEE Conference on Control Technology and Applications, 2022年08月, 英語
    口頭発表(一般)

  • 無限次元システムの事象駆動型 ・自己駆動型制御
    若生将史
    第9回制御部門マルチシンポジウム ワークショップ「DX 時代のイベントベースト制御理論 :異分野との架橋」, 2022年03月, 日本語
    シンポジウム・ワークショップパネル(指名)

  • 食事シナリオを考慮した血糖値のロバストモデル予測制御
    飯村 由信, 若生 将史
    2022年電子情報通信学会総合大会, 2022年03月, 日本語
    口頭発表(一般)

  • 入出力依存の重みを用いたモデル予測型血糖値制御
    飯村 由信, 若生 将史
    第8回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム, 2021年03月, 日本語
    口頭発表(一般)

  • 無限次元系のサンプル値制御
    若生 将史
    大阪大学MMDモデリング部門主催ワークショップ「工学と数学の接点を求めて」, 2020年11月
    シンポジウム・ワークショップパネル(指名)

  • DoS攻撃の下での無限次元システムの量子化制御
    若生 将史
    第63回自動制御連合講演会, 2020年11月
    口頭発表(一般)

  • Robustness of strong stability with respect to sampling
    若生 将史
    2020年度 日本数学会秋季総合分科会, 2020年09月, 日本語
    口頭発表(一般)

  • 潜伏期間と観測遅れを伴うKermack-McKendrick モデルに対する状態推定
    佐野 英樹, 若生 将史
    第64回システム制御情報学会研究発表講演会, 2020年05月
    口頭発表(一般)

  • 無限次元系に対する自己駆動制御
    若生将史, 佐野英樹
    第64回システム制御情報学会研究発表講演会, 2020年05月
    口頭発表(一般)

  • 無限次元系のイベント駆動制御について
    若生 将史, 佐野 英樹
    2019年度 応用数学合同研究集会, 2019年12月, 日本語
    口頭発表(一般)

  • 観測遅れを伴う Kermack-McKendrick モデルに対する状態推定
    佐野 英樹, 若生 将史
    2019年度 応用数学合同研究集会, 2019年12月, 日本語
    口頭発表(一般)

  • 非局所境界条件にむだ時間を含む1階双曲型システムに対するオブザーバ設計と誤差システムのL2-安定性
    丸山 颯天, 佐野 英樹, 若生 将史
    第6回計測自動制御学会制御部門マルチシンポジウム, 2019年03月, 日本語, 国内会議
    ポスター発表

  • 無限次元システムのサンプル値サーボ問題について
    若生 将史, 佐野 英樹
    2018年度 応用数学合同研究集会, 2018年12月, 日本語, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • 境界入力に無駄時間要素を含む1階双曲型システムの安定化について
    佐野 英樹, 若生 将史
    2018年度 応用数学合同研究集会, 2018年12月, 日本語, 大津, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • Q-Learning based Cell Zooming for Energy-Harvesting Small Cell Networks
    Katsuya Suto, Masashi Wakaiki
    IEICE Smartcom 2018, 2018年10月, 英語, 国際会議
    ポスター発表

  • 非局所境界条件にむだ時間を含む双曲型システムに対する状態推定
    丸山 颯天, 佐野 英樹, 若生 将史
    日本応用数理学会2018年 年会, 2018年09月, 日本語, 名古屋, 国内会議
    口頭発表(一般)

  • Event-triggered control systems
    Masashi Wakaiki
    SICE Annual Conference 2018 Workshop ''New Trends in Networked Control', 2018年09月, 英語, 国際会議
    シンポジウム・ワークショップパネル(指名)

  • DoS攻撃の下での量子化制御
    若生 将史, Ahmet Cetinkaya, 石井 秀明
    第61回システム制御情報学会研究発表講演会, 2018年05月, 日本語, 国内会議
    口頭発表(一般)

■ 所属学協会
  • IEEE

  • システム制御情報学会

  • 日本応用数理学会

  • 日本数学会

  • 計測自動制御学会

■ 共同研究・競争的資金等の研究課題
  • 無限次元デジタル制御系のための解析・設計理論の構築
    若生 将史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 基盤研究(C), 神戸大学, 2024年04月 - 2029年03月, 研究代表者

  • 無限次元サンプル値系のロバスト安定性解析
    若生 将史
    日本学術振興会, 科学研究費助成事業 若手研究, 若手研究, 神戸大学, 2020年04月01日 - 2024年03月31日
    2021年度は,制御作用素が非有界である無限次元線形サンプル値系を対象とし,非有界摂動に対するロバスト安定性解析について研究を行った.非有界な制御作用素は,偏微分方程式系の境界制御問題を抽象的発展方程式の枠組みで表現する際に必要となる.一般に,制御作用素が入力空間から状態空間への有界作用素であるときに,その制御作用素は有界であるという.これに対して本研究では,状態空間を内包する外挿空間を考え,入力空間から外挿空間への有界作用素として制御作用素が与えられる場合を考えた. また非有界な摂動として,Desch-Shappacher型の摂動を取り扱った.偏微分方程式系の境界条件に摂動が加わった場合,その系を抽象的発展方程式に書き直すと,境界条件の摂動はDesch-Shappacher型の摂動となる.また,個体群動態に関する微分方程式や遅延微分方程式の解析にもDesch-Shappacher型の摂動が用いられることがある.Desch-Shappacher型の摂動が持つ非有界性は,上で述べた制御作用素と同様(状態空間から)外挿空間への作用素であることに由来する. 本研究の困難は,制御作用素と摂動の非有界性が複合的に系のダイナミクスに影響を与える点である.実際,制御作用素の終集合である外挿空間は系の生成作用素に依存するが,その生成作用素は摂動によって変化してしまう.まずDesch-Shappacher型の摂動によって外挿空間が変化しないことを示した.次に,生成作用素のレゾルベントが外挿空間から状態空間への有界作用素であることを利用して,サンプリング時刻間での状態の遷移を表す作用素が摂動によってどのように変化するか解析した.この解析により,Desch-Shappacher型の摂動が十分小さければ,サンプル値系の指数安定性が保存されることを明らかにした.

  • 若生 将史
    学術研究助成基金助成金/若手研究(B), 2017年04月 - 2020年03月, 研究代表者
    競争的資金

  • 若生 将史
    科学研究費助成事業/特別研究員奨励費, 2013年04月 - 2015年03月, 研究代表者
    競争的資金

研究シーズ

■ 研究シーズ
  • 通信ネットワークを介した制御システムの解析・設計
    シーズカテゴリ:情報通信, ものづくり技術(機械・電気電子・化学工業), 自然科学一般
    研究キーワード:制御工学, 通信工学, IoT, セキュリティ
    研究の背景と目的:IoT技術の導入により、センサなどの制御システムの構成要素が、通信ネットワークを介して複合的に連携するようになりました。また、制御システムに汎用的なネットワーク技術が採用され、オープン化が進んでいます。そのため、制御通信の省電力化や制御システムのセキュリティが重要になっています。制御工学と通信工学の数理的研究を軸に、今後のIoT 社会の安全を支える基盤技術を開発することを目的としています。
    研究内容:1:IoTデバイスと通信ネットワークを活用した制御の技術的課題の1つとして、制御通信で消費される電力の削減が挙げられます。従来の制御通信では、センサの計測値は周期的に送信されていました。しかし、これでは計測値がほとんど変化しない場合でも通信が行われることになり、電力を不必要に消費してしまいます。そのため、変化量が大きくなったときだけ計測値を送信する、イベント駆動制御・自己駆動制御(下図)の研究を行っています。2:近年、制御システムがサイバー攻撃の標的になる機会が増え、そのセキュリティ対策が喫緊の課題になっています。従来の情報システムのセキュリティと異なり、制御システムのセキュリティでは継続稼動の可用性が重視されるなど、新しい対策が必要となります。そこで、サイバー攻撃によるセンサ情報の改ざんやパケット損失のもとでも、安全にシステムが稼働するための制御アルゴリズムを考案しました。

    通信時刻の決定方法の違い

    期待される効果や応用分野:本研究では個別のシステムに焦点を当てるのではなく、状態方程式という抽象的なシステムの表現法に基づいて、制御アルゴリズムを構築しています。そのため、提案手法は様々なシステムに適用可能です。工場設備や電力インフラなどの大規模制御システムが主要な応用先ですが、車の自動運転やドローンの運転へ適用することで,省電力化の促進や致命的な事故の防止が期待できます。
    関係する業績:永原正章(編著)、岡野訓尚、小蔵正輝、若生将史(共著)、ネットワーク化制御、コロナ社、2019。 https://www.coronasha.co.jp/np/isbn/9784339032277/
          
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