高枝 佳男（Yoshio Takaeda）
Data Engineer / Researcher / Lecturer
製造現場のデータを扱い、予兆検知・安定制御の研究開発を行っています。
混沌の整理はAIに任せ、人間は勇気をもって次元を追加する。
概要
製造業のプロセス設計・データエンジニアリング・解析基盤構築に30年従事。化学プラントの設計から始まり、ゲノム解析エンジン、高分子材料データベース、そして現在の高次元時系列データ解析まで、一貫してデータ駆動型の問題解決に取り組んでいます。
現在は上智大学大学院で「高次元データ実用解析」を担当し、理論と実装の橋渡しを実践しています。
経歴
学歴
京都大学大学院 工学研究科 / 博士（工学）
高分子化学専攻、高分子分子論講座（1995年修了）
職歴
上智大学大学院 応用データサイエンス学位プログラム / 非常勤講師
2023年9月 - 現在
- 「高次元データ実用解析」担当
- 理論から実装まで一貫した教育、実務課題を題材とした演習
toor Inc. / 創業者・研究開発責任者
2012年1月 - 現在
- 高次元時系列データ解析技術（toorPIA）の研究開発
- 製造業向けデータ基盤・予兆検知システムの実証研究
- オープンソースプロジェクトの推進
上場ベンチャー企業 / 技術責任者
2006年8月 - 2012年1月
- 知財管理システムの技術開発・データ基盤の設計構築
- CTO/COOとして技術戦略とオペレーション最適化を主導
三菱総合研究所 / 主任研究員
1998年7月 - 2006年7月
- 国際ヒトゲノムプロジェクト：ゲノム相同性検索エンジンの開発
- 高分子材料データベース：設計・開発・実装
- 産業向けデータ解析・シミュレーション技術の研究開発
東燃化学株式会社 / 研究開発エンジニア
1995年4月 - 1998年6月
- PP/PEポリマー製造プラントの設計と実装
- プロセスデータエンジニアリング＆解析
- 化学プロセスの最適化と品質管理
技術的専門性
コアスキル
30年超にわたるデータエンジニアリング
化学プラント設計からゲノム解析、高分子材料DB、製造装置の予兆検知まで、データ駆動型の問題解決を一貫して追求
高次元時系列解析
数百から数千におよぶ製造装置のプロセス管理パラメータを多次元ベクトルとして扱い、複雑系の状態遷移を最適な時間スケールでシームレス(連続的)に可視化することにより、系の動的特性や近未来予測(予兆検知)を実現。
音響信号による予兆検知
DSP処理とRaspberry Pi + ADC + PreAmp + ピエゾセンサーによる高品質音データ取得。回転機器等の製造装置から異常兆候を検出
データ基盤設計
POC段階ではSQLite3で迅速な検証、本番ではPostgreSQL/TimescaleDBで大規模時系列データ処理。適材適所の技術選定を重視
アルゴリズム開発
相同性検索（ゲノム）、材料特性予測（高分子）、異常検知（製造プロセス・音響信号）
技術スタック
- 解析・AI: Python（NumPy/Pandas/scikit-learn/librosa）、機械学習モデルの実装
- 信号処理: DSP、FFT、ウェーブレット変換、音響特徴量抽出
- バックエンド: Node.js（API/リアルタイム処理）、Ruby on Rails（Web アプリケーション）、Go、C/C++（高性能処理・数値計算・制御系）
- フロント: JavaScript/TypeScript、React/Next.js
- データ基盤: SQLite3（POC/エッジ）、PostgreSQL/TimescaleDB（本番）、Docker/Kubernetes
- エッジ: Raspberry Pi、高精度ADC&PreAmp選定、ピエゾセンサー選定
- 並列処理: OpenMP、Go並行処理
研究プロジェクト
🧭 toorPIA（高次元時系列データ解析エンジン）
製造装置の管理パラメータをリアルタイム解析し、異常兆候を自動検出・原因を提示する技術の研究開発プロジェクト。
研究内容
- 予兆検知：統計的手法による異常兆候の早期発見
- 根因推定：原因となるセンサー・パラメータの自動特定
- 調整提案：制御パラメータの最適化案の生成
- 実装検証：CSV連携・GUI・軽量スクリプトによる実証実験
技術スタック
Python API（信号処理・解析）、BFF (Node.js + React/Next.js)、PostgreSQL + TimescaleDB、Docker/Kubernetes
🔊 音響ベース予兆検知システム
回転機器等の製造装置から音データを取得し、異常兆候を検出する研究プロジェクト。
技術構成
- ハードウェア: Raspberry Pi + 高精度ADC + PreAmp + ピエゾセンサー
- 信号処理: DSP、FFT、STFT、Wavelet、スペクトログラム解析
- データ管理: SQLite3（エッジ）→ PostgreSQL（集約）
- 解析: 正常音パターンからの乖離検出、周波数特徴の時系列変化追跡
実証内容
- ベアリング劣化の早期検知
- モーター異常音の分類
- 振動パターンの可視化と異常判定
🪶 Local LLM Analysis
ローカル大規模言語モデルの内部表現を解析し、命題間の距離・バイアス構造を可視化する実験的研究プロジェクト。
→ GitHub: toorpia-labs/local-llm-analysis
研究の歩み（Chronology）
2012-現在：製造業予兆検知（toor）
30年の経験を結集し、製造現場の「止まらない」を実現する技術開発。プロセスパラメータと音響信号の両面からアプローチ。
2006-2012：知財システム(ベンチャー)
知財管理の複雑性をデータ基盤で解決。技術とビジネスの統合。
1998-2006：ゲノム・材料DB(三菱総研)
国際ヒトゲノムプロジェクトでの大規模データ処理、高分子材料データベースでの構造化データ設計。
1995-1998：化学プラント(東燃化学)
PP/PEポリマー製造プラントでのプロセス設計・データ解析。製造業データエンジニアリングのルーツ。
特許・論文
特許（米国）
多次元相関データ抽出装置および方法
US Patent 10,353,892 (2019)
多次元空間における相関サブセット抽出と特徴要素発見の手法
状態判定装置および方法
US Patent 10,621,028 (2020)
デバイスデータの時系列結合と類似度ベース状態分析
データ解析装置および方法
US Patent Application 20160109355
周波数スペクトルを用いた類似度指標によるセグメント解析
文書検索装置および方法
US Patent 8,818,979 (2014)
二次元マップ上での対話的文書検索とクエリベクトル結合
解析装置およびシステム
US Patent Application 20210232567
参照マップへの新規データプロッティング手法
情報表示方法および装置
US Patent Application 20170213249
検索サービスにおける関連性を明確化した広告表示
学術論文
ゲノム解析
- DIGIT: a novel gene finding program by combining gene-finders. T. Yada, T. Takagi, Y. Totoki, Y. Sakaki, Y. Takaeda. Pacific Symposium on Biocomputing, 2003
高分子溶液の光散乱・核磁気緩和研究(1993-1997)
- Dynamic depolarized light scattering and nuclear magnetic relaxation studies of isotactic oligo- and poly(methyl methacrylate)s in dilute solution. Macromolecules, 1997, 30(9), 2751-2758
- Dynamic depolarized light scattering and nuclear magnetic relaxation studies of oligo- and poly(methyl methacrylate)s in dilute solution. Macromolecules, 1995, 28(3), 682-693
- Mean-square optical anisotropy of isotactic oligo- and poly(methyl methacrylate)s in dilute solution. Macromolecules, 1995, 28(12), 4167-4172
- Dynamic depolarized light scattering and nuclear magnetic relaxation studies of oligo- and polystyrenes in dilute solutions. Macromolecules, 1994, 27(15), 4248-4258
- On the correlation between the negative intrinsic viscosity and the rotatory relaxation time of solvent molecules in dilute polymer solutions. Macromolecules, 1993, 26(25), 6891-6896
- Mean-square optical anisotropy of oligo- and poly(methyl methacrylate)s in dilute solutions. Macromolecules, 1993, 26(15), 3742-3749
研究姿勢
現場主義
理論よりも”運用し続けられる構造”の探求。化学プラントからゲノム解析、製造装置まで、常に現場に立つ。
適材適所の技術選定
過剰設計を避け、小さく始めて速く回す。
批判的思考の重視
反対意見を組み込み、リスクを早期顕在化。30年の失敗と成功から学んだ姿勢。
学びの循環
技術を現場に戻し、現場から再び学び取る。教育と実務を相互に強化。教育・実務・研究の三位一体循環を重視している。
個人の公的声明
個人のエンジニアは企業構造に消費されるのではなく、真に必要とされる現場に直接価値を届けるべきだと考えています。
連絡先
GitHub: github.com/takaeda
Email: takaeda@gmail.com
所在: 日本
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