いつもどおりを， ずっと記録することで分かることがたくさんある
近年，車椅子に加速度センサなどを設置し，実生活環境での長期ログから操作特性や使用環境を評価する試みが報告されている．しかし，電動車椅子のジョイスティック操作入力は，計測に電気的な改造が必要となるため，長期計測が難しかった．筆者はこれまでにジョイスティック先端に取り付けた加速度センサから精度良く操作角度を推定できる新たな車椅子ライフログシステムを提案・開発してきた．車体挙動に加えて操作入力を加味することで様々な走行特性の評価が可能になる．本稿では同システムの構成・特徴と長期ログの解釈でこれまでに得られた知見を紹介する．
パーソナルデータの扱いにおける訴訟リスク及び炎上リスクと説明責任
ビッグデータを解析する技術の飛躍的発展により，実環境に存在する大量かつ多様な情報を収集することが求められている．しかし，情報の中には，多種多様なパーソナルデータも含まれている．そのため，パーソナルデータの収集がプライバシー権侵害や，個人情報保護法違反になるのではないかとして，社会的問題になる事例が発生している．これらの事例は，必ずしも違法とは限らない（訴訟リスクは低い）が，大規模な社会的反発により，社会実装の中止に追い込まれる危険（いわゆる炎上リスク）が高い．いわゆる炎上リスクを回避するためには，はじめから，データ収集の目的と方法について，誠実かつ明快な説明を行うことが求められている．
乱雑な多次元データを，見やすく，効率的に整理
スパースモデリングにより抽出されたデータの10数から数十次元の説明変数を更に二，三，四次元にまで圧縮し，情報可視化を用いて所与の問題を記述するデータの挙動を視覚的に理解可能にする基盤技術について解説する．代表的な多次元情報可視化技法の一つである平行座標系表示を採り上げ，その視覚解析能力をスケーラブルにするために，グラフスペクトル解析に基づく軸縮約と非対称バイクラスタリングに基づく部分空間探索を紹介し，同一の実データへの適用例を通じて，双方の利害得失について論じる．
デバイスの機能と構造の関係からそのメカニズムを解明
複雑化するナノデバイスシミュレーションの結果から機能とナノ構造の間の関連性や背後にあるメカニズムを解明するため，新しい解析手法の開発が望まれている．筆者らはスパースモデリング（SpM）を応用してこの課題に取り組んでいる．分子架橋系の電気伝導特性を表すスペクトルのWard法による分類を試み，スペクトルと分子構造の間の関係性を系統的に導き出すことに成功した．またニューラルネットワークを利用することで複雑なアモルファス構造内のイオン拡散経路のモデリング技術を開発した．これらにより，SpMによる解析手法の有効性を示すことができた．
聞きたい音だけ取り出す技術の最前線
本稿では，統計的音響信号処理に興味を持つ研究者向けに，モノラル音響信号の音源分離のための非負値行列分解（NMF）について解説する．従来，音源信号のパワースペクトルの加法性が仮定できる場合には，板倉・斎藤ダイバージェンスをコスト関数に持つNMF（IS-NMF）が適切であり，複素ガウス分布をゆう度関数に持つ確率モデルとしての解釈が可能であることが知られていた．最近，音源信号の振幅スペクトルの加法性を仮定できる場合には，複素コーシー分布をゆう度関数に持つNMF（Cauchy NMF）が適切であることが発見されている．本稿ではこれらに加えて，両者を特殊形に含む複素スチューデントt分布に基づくNMFを紹介する．
MRI 撮像時間を短縮し患者負担軽減や画像化性能向上が可能に
圧縮センシングをコア技術とするスパースモデリング（SpM）により，MRI撮像時間を短縮させて患者の負担を低減する臨床的意義は大きい．更に空間的・時間的分解能を向上させて，非侵襲的に構造や機能を可視化できる可能性が広がる．脳血管・冠動脈画像のSpM撮像・再構成の経験とともに，多様なコントラスト画像が短時間で収集可能となることにより，今後期待される新たな画像診断技術の展望を解説する．
大量の神経活動データから脳の視覚情報処理を解明する
視覚情報などの感覚情報は，脳において複数の神経細胞が活動することで表現されている．近年細胞活動の記録技術が著しく発展し，非常に多くの細胞の活動を記録できるようになった．しかし，脳の情報表現の原理を解明するためには，記録した多数の細胞の中から特定の情報を表現している細胞の組合せを見つけ出す必要がある．このための手法として，スパースモデリングは非常に有効である．本稿では，その具体例としてスパースモデリングの手法で脳における物体のカテゴリーの階層的視覚情報表現を明らかにした研究を紹介する．
天体撮像の解像度の限界に挑む
銀河の中心には巨大ブラックホールが存在すると考えられるが，それが光さえ飲み込む「黒い穴」として撮影された例はまだない．ブラックホール存在の究極の証明を得るにはこの黒い穴の直接撮像が必須であり，現在巨大ブラックホールの撮像を可能にする電波干渉計網（Event Horizon Telescope）の構築が国際協力で進められている．本稿では，この分野の現状について紹介するとともに，この間筆者らが進めてきたスパースモデリングを用いた電波干渉計の新たな撮像手法について解説し，スパースモデリングがこの分野で与え得る影響について述べる．