Overview

We are interested in research areas on next generation cyber infrastructure, spanning computer networks, operating systems, network security and distributed applications. Our current interests include (but are not limited to):

  • 5G and Beyond 5G Mobile Networking
  • AI/Machine Learning Empowered Networking
  • Ultra-Low Latency Communication
  • Internet of Things (IoT)
  • Network Softwarization
  • Network Applications
  • Software Defined Networking (SDN)
  • Network Functions Virtualization (NFV)
  • Multi-Access Edge Computing (MEC)
  • Network Security

Research on Next Generation Cyber Infrastructure “Beyond5G”

We conduct research and development of information infrastructure technology and applied technology (VR / AR / MR, remote monitoring control, autonomous cooperative control, etc.) of Beyond 5G aiming for realization around 2030 in the future. In addition to further improving communication quality such as large capacity, low latency, and massive machine type communications that are the characteristics of 5th generation mobile communication (5G), we carry out research and development of ultra-low power consumption of information communication, dramatical improvement in safety and reliability, autonomy of predicting and automatically repairing disruptions by machine learning and AI, and expandability to undeveloped areas such as non-terrestrial and oceanic telecommunications. In addition, by making full use of “democratization of information communication” such as in Local 5G, in which general businesses obtain radio frequency band licenses, customize information communications to solve social issues, and conduct research and development of next-generation cyber infrastructure driven from social issues and “bottom-up requirements and specifications”.

Construction of flexible cyber infrastructure by softwarization

We research on “network virtualization technology” that integrates information science and communication engineering and allows many communication functions to coexist independently, “network softwarization” that configures network devices with software such as SDN that realizes centralized control and NFV that builds functions on virtual machines, and “network slicing” that divides programmable resources such as bandwidth, calculation, and storage resources that build communication infrastructure into independent sets called “slices” using virtualization technology, and executes the implemented network functions without interference with each other. In addition, we conduct research on “super-intelligence networks” as an application, where a telecommunication network autonomously cooperates with “zero touch” beyond human intelligence and experience, builds an optimal network converging wired and wireless, and automatically detects and predicts failures.

Regional revitalization utilizing the next-geneartion cyber infrastructure

We conduct research on promotion of regional revitalization by collecting and analyzing huge amounts of real-time data by making full use of 5G / local 5G with the characteristics of large capacity, low latency, and massive machine type communications, and by means of IoT / AI / machine learning. We conclude a social cooperation agreement with the region, accelerate technical exchanges and academic exchanges related to informatics, information communication technology, and use the region as a field for demonstration experiments of information communication technology to accelerate research that contributes to industrial promotion and resolution of regional issues. For example, we will promote the latest information communication application services such as remote monitoring / remote control/ remote sensing, environmental sensing using 5G / IoT, DX (digital transformation) of the primary industry, and data utilization that makes full use of machine learning and promote economic development by resolving regional challenges, promoting industry, and creating new value.

Message
Fundamental human social activities are supported by mutual communication. Due to the COVID-19 situation, it has been revealed that there is no doubt about the significance of the role of information communication for the continuation of social activities. I would like to proceed with research with motivated students, interested in the construction and application of next-generation cyber infrastructure that integrates cyberspace with the real world (physical space) and plays a central role in a knowledge-intensive society and in contributing to society through creating innovative technologies.

我々の研究室では、未来社会を支える次世代サイバーインフラの創成の研究を行っています。次世代サイバーインフラの創成には、コンピュータネットワーク、オペレーティングシステム、有線・無線統合技術・ネットワークセキュリティ、アプリケーション・サービスの構築など様々な構成要素技術が必要です。近年は、以下の研究領域に注力をしています。

Beyond5G へのサイバーインフラの進化

今後2030年頃の実現をめざすBeyond5Gの情報基盤技術や応用技術(VR/AR/MR、遠隔監視制御・自律協調制御など)の研究開発を行う。第5世代モバイル通信(5G)の特徴である大容量・低遅延・多数接続などの通信品質のさらなる向上だけではなく、情報通信の低消費電力化や安全性・信頼性の飛躍的向上、機械学習・AIにより障害を予測・自動修復をする自律性や、宇宙・海洋など未開拓領域への拡張性を高度化する研究開発を行う。また、ローカル5Gなどに代表される、一般事業者が電波利用免許を取得し最先端の情報通信を自ら提供する「情報通信の民主化」を駆使して、社会課題解決のための情報通信のカスタム化、「現場発(ボトムアップ)の仕様」から駆動する次世代サイバーインフラの研究開発を行う。

ソフトウェア化による柔軟なサイバーインフラの構築

情報科学と通信工学を融合し、様々な通信機能を多数独立に共存させる「ネットワーク仮想化技術」、ソフトウェアによる集中制御を 実現するSDNや、機能を仮想化マシン上に構築するNFVなどのソフトウェアにてネットワーク機器を構成する「ネットワークソフトウェア化」、通信基盤を構成する帯域・計算・記憶資源など、プログラム可能な資源を、仮想化技術を用いて独立の集合”スライス”に分割し、実装された機能を互いに非干渉に実行可能とする「ネットワークスライシング技術」の研究を行う。 また応用として、人間の知性や経験を超越して、ゼロタッチで自律的に連携したり、有線・無線を超えた最適なネットワークの構築をしたり、障害を自動検知・予測したりする自律創発性を有する「超知性ネットワーク」の研究を行う。

次世代サイバーインフラを利活用する地域創生

大容量・低遅延・多数接続の特徴を持つ5G・ローカル5Gや、IoT/AI・機械学習を駆使し、膨大なリアルタイムデータを収集し解析することにより、地域における課題解決や産業振興など地域創生の推進の研究を行う。地域との社会連携協定を締結し、情報学と情報と通信技術に係る技術交流及び学術交流や、地域を情報通信技術の実証実験のフィールドとし、産業振興や地域課題の解決に資する研究を加速する。例えば、遠隔監視・遠隔制御リモートセンシング、5G/IoTを用いた環境センシング、一次産業のDX(デジタルトランスフォーメーション)等、最新の情報通信応用や機械学習を駆使するデータ利活用等を推進し、地域課題解決・産業振興・新たな価値創造による経済発展を推進する。

教員からのメッセージ
人間の基本的な社会活動は相互のコミュニケーションに支えられている。 コロナ禍で社会活動の継続において情報通信の果たす役割の重要性は疑う余地がなくなっている。 サイバー空間を現実世界(フィジカル空間)と一体化させ、知識集約型社会の中核的な役割を担う次世代サイバーインフラの構築や応用に興味があり、革新的な技術を創成し、社会に貢献する意欲のある学生と共に研究を進めたい。「絵に描いた餅」と言われることを恐れず、「誰も見たことがない餅を描ける創造力」を発揮して欲しい。


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We have moved to Department of Systems Innovation, School of Engineering, the University of Tokyo

NakaoLab moved to  Department of Systems Innovation, School of Engineering, The University of Tokyo in April, 2021. While our primary affiliation is School of Engineering, we are also affiliated with Interfaculty Initiative in Information Studies and we will admit graduate students at both departments. Professor Akihiro Nakao has been appointed as Director or NGCI (Collaborative Research Organization for Next-Generation CyberInfrastructure) . Although our affiliation has been changed (extended), our current missions will continue and we will be continuously conducting research and education on creation of future society  through cyber infrastructure.

中尾研究室の本務所属は、2021年4月情報学環・学際情報学府から工学系研究科システム創成学研究科へ移動しました。本務は工学系となりますが、情報学環は兼務となるので、工学系研究科と学際情報学府で学生募集を行います。また、中尾彰宏教授は、次世代サイバーインフラ連携研究機構の機構長を務めることになりました。同時に、次世代サイバーインフライニシアチブの座長も継続して務めます。本務組織は変わりますが、研究・教育・社会連携のミッションの内容は変わらず継続します。引き続き、サイバーインフラの革新が切り拓く未来社会の創成に貢献していきます。