私が航空学とコンピュータサイエンスを勉強する理由は
世界一安全な飛行機をメイド・イン・ジャパン
でつくる為です
初めまして、高山瑞穂と申します。
小さい頃から成田の航空博物館に毎月通い、高校生の時は通勤時間が２時間かかっても成田空港までバイトに行く程飛行機が大好きでした。そして飛行機に携わる人生を送りたい、という目標を叶える為に、大学生2年目の夏に、航空機を操縦する免許を取るために渡米をしました。
空を飛ぶことは本当に楽しいです。自分で飛べることは、まさしく自分の羽を手に入れたようでした。しかし、同時に操縦は車と比べて特殊な技術が必要で、さらに計器などの機器が古くて正確な判断が難しく、飛行料金が高すぎ、英語が喋れないと飛行しずらい、などの飛ぶことに対してネガティブな飛行機のイメージを覚えてしまいました。
ちゃんとトレーニングすればいい、英語を喋れないとパイロットにはなれない、という考えもあるかと思います。
ですが、私はそうは思いません。
私は飛行機は、一つの交通手段として、
誰でも楽しめる乗り物であるべきと考えます。
例えば、車にはABS（アンチロックブレーキングシステム）やパワーステアリングなど、運転手が快適に運転し、事故を抑制するコンピュータシステムがほとんど標準装備されています。
ですが、安全に操縦できるコンピュータシステム付きのリーズナブルな価格の飛行機は、
この世の中には存在しません。
そこで私は現在、「コンピュータサイエンス」と
「航空宇宙工学」の両学科を勉強し、今ある飛行機に ”コンピュータシステム” を搭載することによって車のように気軽に乗れる飛行機を造る為に研究に励んでおります。操縦をアシストしてくれる装置、自動で飛行をする装置、通信時に必要な英語を翻訳する装置、事故を事前に抑制する装置、緊急時に自動で飛行・着陸できる装置など、人間の命を守る為のシステムの開発に取り組み、誰でも安心して飛行ができる飛行機を造る為の、コンピュータシステムです。
これらのシステムを飛行機に導入する事により、一家に一台をも可能にする飛行機を造る事ができると私は考えます。
理由は：
1.
操縦を安定させてくれるコンピュータシステムを作ることにより、特別なスキルがなくても飛行ができる。飛行が安易にできる事により、多くの人が飛行免許を取る事ができる為より多くのパイロットが生まれる。
2.
多くのパイロットが生まれる事により、より多くの飛行機が生産でき、飛行機の値段を下げることができる。
3.
飛行機の台数が増える事により、航空学についての安全性を考える新たな技術者、交通ルールが日本で増え、飛行機を特別なものではなく、日常のものとして考える社会ができる。
と考えているからです。
日本でも、ホンダジェット様や三菱重工様などの企業様により、飛行機の開発は進んでおります。しかし、安全性を向上する為のコンピュータサイエンスと航空学両学科の融合という点では、日本では研究不足と考えます。これは、飛行実験できる土地が少ない、安全基準が他国より厳しい為、新しい機器を導入した飛行機のテスト飛行がしにくい、などなど、さまざまな壁があるからだと感じます。
そこで私の研究では、テスト飛行・研究が短期間でできるアメリカにて、日本で開発された飛行機全てに装着可能な、安心して飛行できるコンピュータシステムを作ります。そして、日本の飛行機を全て安全な飛行機にします。
飛行機の技術は年々凄まじい勢いで進んでおり、安全面を向上するシステム開発も海外では進んでおります。ですが、日本は戦後の条約により飛行機の開発が世界より遅れ、飛行機関連の学術に携わる研究者が他の分野と比べて極端に少ないと感じます。
この現状から、日本が航空技術のトップレベルの国に戻る為に航空機技術先進国の技術を輸入し、新しい、世界一安全な日本製の飛行機をつくります。
航空先進国の技術研究所には、日本以外のアジアの技術者の方達もたくさんいらっしゃいました。
このままですと、日本の航空産業は中国や韓国を始めとする
アジアでも遅れを取り続ける事が予測できます。
日本の航空産業に遅れを取らせない、日本だからできる航空機を作る為にも、今ある日本の繊細な工業技術と組み合わせた、世界一安全な飛行機を完成させたいです。
このままでは１０年後、
日本では”自家用機は趣味で飛行機を所有できる裕福な方だけが持てるもの”
というイメージのままではないでしょうか
安全に飛行システムを作る事により、航空機が日常生活の一部になる世界が生まれます。
最先端の研究所にて、日本人唯一の研究者として、日本の航空産業に必ず貢献させて頂きます。
日本が航空技術のトップレベルの国に戻る為に、航空機技術先進国の技術を輸入し、
新しい世界一安全な日本製の飛行機をつくります。
「いつか誰かが、日本で飛行機をつくるだろう」の思いの「誰か」を、私がやりたいと思います。
◼︎このプロジェクトで実現させる事
以下のプロジェクトを完成させます：
1. パイロットとタワーのコントローラーの、安心して通信できるシステム（自動言語翻訳システム）
シドニー大学の研究で、英語が第二言語のパイロットが緊急事態に直面した時に、そのパイロットの能力が衰え、事故をする可能性が高いという検証結果が出ております。理由として、単語のイントネーション、発音、またラジオのノイズにより、人々を混乱させることがあるからです。したがって、ビッグデータを使ったシステムを使い、操縦士と管制官がコミュニュケーションを取り、パイロットを混乱させないシステムを作りたいと思っております。このシステムは、まず航空用語で使われる単語をデータベースに登録します。
(実際に使っていた学部時代のXMLデータベースの一部）
そして、それぞれの保存された単語に対し、様々な国の発音、イントネーションをシステムに学習させます。その結果、システムがタワーおよびパイロットが発音した言葉を、文字もしくはわかりやすい発音でパイロットに知らせ、ボタン及び音声での返答を可能にするシステムです。これは言語障壁をなくすため、パイロットへの事故防止につながるシステムだと考えます。
★ストレッチゴール達成で、こちらの装置も作成させて頂きます。
2. スキッドを知らせる装置（警告装置）
着陸中のスキッド（飛行機が横滑りをする状態）が、飛行機を習う上で一番事故につながりやすい言われています。現に、世界でいくつものスキッドでの死亡事故が起きております。これらの死亡原因は操縦ミスの為の事故と言われていますが、私は危険な飛行状態を知らせるシステムがあるだけで、パイロットの命は救えたと感じます。システムは、人間よりも正確に空気の速度、圧力、角度までも焦る事なく測ることができます。このシステムを現在の飛んでいる飛行機に脱着可能にすることにより、最新の飛行機に買い換える事なく安全な飛行機に生まれかわらせる事ができます。これは現在起こりうる人命に関わる事故を減らし、全ての人が安心して飛ぶ事ができるようになると考えます。こちらは、ストレッチゴール達成、研究・開発をさせていただこうと思っているプロジェクトです。
(実際に使っていた、学部時代のヒューマンコンピュータインタラクションによるユーザビリティーテスティングの一部）
また、で上記の装置の他に、操縦アシスタント、自動で安全な飛行状態にする装置、他の飛行機との接触を防ぐ装置、緊急時の着陸装置、空のナビゲーションシステムなど、約５〜６年間研究とデータ収集が必要な人工知能の開発にも取り組めます。学業修了時には、このシステム技術を日本に持ち帰り、どのような飛行機にも装着可能なコンピュターシステムとデバイスを完成させ、日本人の観点からだからこそ造る事ができる、世界一安全な飛行機を造ります。
◼︎リターンのご紹介
（発送日時を、報告書送付予定日の2021年12月に設定しておりますが、お手紙やリターンのギフトなどは、随時発送・配信予定です。）
▼学内メールにて６年間、パトロン様のお名前・法人名を、学内メールで送信させて頂きます。
アメリカの大学のやり取りは全てメールで行われています。私は研究している間、先方とのやり取りや他大学への連絡、また学部全体や学内全体へのメールを１日に１５件以上のやり取りをしていました。
私の署名欄の下に、パトロン様のお名前・法人名・リンク・などを貼り付け、宣伝をさせて頂きます。
アメリカ中西部にて宣伝を始めたい方、また飛行機関係に関わる技術をアメリカにも発信したい方など、私にお任せして頂きたいです。
学内メールは、学術的な話や形式的な連絡事項を致す事に使用致します。メールの差し出し件数、その他の宣伝報告については、１学期ごと（６年で計１８回）送らせて頂きます。
▼報告書
２年間分の報告書、また最新の飛行機の研究情報をPDFにし、電子メールで送らせて頂きます。
▼論文の最終ページにお名前を載せて頂きます。
大学院の論文の最終ページ"Acknowledgement"にお名前を載せて頂きます。
▼最終プログラミング内にお名前を載せて頂きます。
▼大学院の授業ノート
大学院で受けた授業のノートのコピーをお譲り致します。すべて綺麗に書きなおし、読みやすい文章にして送らせて頂きます。新しい授業の開設や、今ある授業に新しい分野を入れたいと思っている方や、アメリカの大学院の授業を見てみたい、感じてみたい、という方にも是非使っていただければと感じます。また、このノートはミシガン大学や他の航空宇宙関係の大学に進学、卒業にも大変役に立つ参考書となると感じます。https://aero.engin.umich.edu/academics/courses/graduate-courses/
上記URLの
、Graduate courses in Flight Dynamics and Control から授業登録予定です。
航空機のナヴィゲーションシステムの授業や、フライトソフトウェアシステムなどの
自動操縦に役立つ授業を中心に、２年以内に３０単位取得予定です。
・Navigation and Guidance of Aerospace Vehicles
・Flight Software System
・Data Analysis and System Identification
・Control of Structures and Fluids
など、世界でも珍しい、「安全性を向上する」ための授業を始めとする、海外で学べる航空宇宙学の詳細な授業内容やディスカッションなどをお届け致します。また、航空機のデザイン、英語での論文の書き方などの授業のノートも作成いたします。
授業計画が立ち次第、すぐにご連絡させて頂きます。その際、ご希望の授業についてご連絡いただけますと幸いです。
※授業での配布や、自学の為などの場合、２次編集・配布などもお使い頂けます。
ご自由にお使いください
英語、日本語、どちらもご用意させて頂きます。
▼ 留学入学サポート
留学に私費で行きたいという方も、お金がかかる点や、留学はそんなに甘くない、という言葉から諦めている方もいるのではないのでしょうか。また、「奨学金留学」を目指す為に、登録料や英語勉強料金として５０万円程度の高額を資金を支払わなければならない、という話を聞いた事がありませんでしょうか。ですが、「奨学金留学」はそのようなエージェント・法人を通さなくても申請が可能です。登録料や追加の料金無しで、奨学金留学を成功できるようお手伝いをさせて頂きます。
▼ 留学役立ち情報・海外旅行情報・よくあるご質問にお答え をパトロン様限定配信
毎月１つの海外お役立ち情報を更新させて頂きます。（2019年9月から2021年9月まで）
◼︎資金の使い道
飛行機を造る為のコンピュータシステム研究資金としてに使わせて頂きます。
ミシガン大学は、公立の大学ですが、大学の研究室を使う為のお金・授業料・研究サポート料などが、１年間に約$47,533、日本円にして約5,250,323円、またシステムのサーバー利用料、自動操縦システムには、何機かの中古の飛行機を購入し、テスト飛行をする予定です。研究費・機材購入費を考えると、大学に約52,960,000円の費用を準備する予定です。
これから６年間、人工知能の研究を成し遂げる為、大学講師や研究を発表をして研究費を自分で稼ぎます。ですが、自分一人の力ではどうしても学業費・研究費を全て賄う事が難しく、大変厚かましいお願いですが、学術・研究費をご支援をしただきたく、こちらのサイトを利用させて頂きました。必ず結果が残せるよう、皆様のご支援、大切に使わせて頂きます。宜しくお願い致します。
***１つ目は、自動言語翻訳システムを開発します。
内訳
・学術・研究費（サーバー管理費、大学院内施設使用料含みます）5,250,323円
・キャンプファイヤー手数料(17％）1,075,467円
***２つ目は、警告装置・操縦アシスタントを開発致します。
内訳
・学術・研究費（サーバー管理費、大学院内施設使用料含みます）5,250,323円
・中古航空機購入料（セスナ１５２）3,060,000円
・キャンプファイヤー手数料(17％）1,702,114円
◼︎この研究に携わりたいと思った経緯
私がこの研究を続けている理由は、飛行機の事故を無くしたいからです。空でのミスは、簡単に大きな事故につながります。しかしその重大な航空機の事故は、とても単純なミス、簡単に防げた失敗が原因で起きていることがほとんどです。
そして、私自身も航空事故を経験しています。約５年前、私がセスナを飛行し着陸態勢に入っている際、上空から後続の飛行機に突然割り込まれ、空中衝突しそうになりました。その後危機回避の為、水上着陸をしました。
私の人生の中でいちばんの怖い経験でしたが、この事により、飛行機と安全性に関する研究に深く興味を持ちました。
この事故の原因はとても単純です。後から入ってきた航空機が、着陸経路の安全確認を怠ったためです。しかし、航空機には後ろを確認するためのバックミラーがあるわけではないので、割り込んできた航空機パイロット、教官は私の航空機が真後ろにいることは、着陸後までわからなかったと話していました。
確かに、技術不足のパイロットは、飛行機を乗るべきではないのかもしれません。しかし、車と同じように、機械、システムが人間を補助してあげれば、安全で、わかりやすく、誰でも操作できるシステムは作る事ができるはずです。
このような航空事故を減らすため、航空機の危険性を予期し、安全にする研究・開発を続けたいと思っております。
◼︎大学院の詳細
ミシガン大学は
世界ランクは20位（World University Rankings・2019)
の大学で、
更には、世界で第一位の研究大学です。
(https://umich.edu/facts-figures/)
特に飛行機のコンピュータ制御についての学術分野を先進的に研究しております。
また、この大学には安全に飛べる飛行機を造る為の様々な研究を行うための施設が揃っています。
日本の施設では絶対にできない、数百ポンド以上の揚力を生み出せるウィンドトンネルや、材料の耐久性を調べるための真空室、加熱室、高圧実験室、人口知能を作るためのデータが集められる専用の町があります。
自動運転を研究するだけの為に、町までを作った大学です。
これらの研究施設により、安全な飛行機を作るという私の目標が達成できる、研究ができる大学だと考えます。これらの研究をされているElla Atkins教授は、航空宇宙工学とコンピュータサイエンスの両学科を修了し、安全な飛行機を考える専門家であり、”コンピュータサイエンスと航空宇宙学”から、安全工学という新しい分野の学問を研究する大学です。私はこの教授の指導の元で安全性を向上する為のコンピュータシステムの開発に取り組みます。
◼︎私の学業活動
私は昨年の８月に、アメリカ合衆国ミネソタ州にあります、ウィノナ州立大学理工学部コンピュータサイエンス学科 応用コンピュータサイエンス専攻 数学副専攻 を卒業しました。そこでは、安全に飛べる飛行機のシステムを作るために、人工知能やビッグデータ、またヒューマンコンピュータインタラクションなど、人間とコンピュータを繋ぐ事ができる、また人間を守ることができる学問を中心に大学では力を入れて勉強してきました。初めての留学でしたが、GPA4.0中GPA3.9を取得し、毎年ディーンズリストと呼ばれる優等生リストに載せて頂いておりました。
卒業後はアメリカ州立の公立図書館にて、ソマリアや南アフリカの難民キャンプから来た方達に数学・英語・工学を教えつつ、学術英語にも対応できるよう、半年間特訓をしました。
◼︎海外大学卒業だからこそ、日本の産業を発展させたいと感じた理由
海外で生活しているうちに、価値が評価されていると思っていた”メイド・イン・ジャパン”の物が新しい国の物に買い換えられている、という事実に寂しさを感じました。例えば、テレビや携帯電話など、「質の良くて、高いもの」から、「安くて、使えるもの」に買い換える方が多く、通っていたアメリカの大学の旧校舎では日本でも有名な企業様の機器や端末が使われている中、新校舎では他アジアの企業様の製品が使われておりました。主な理由は、安くても最低限の機能が充実している、中身よりも見た目を重視しているからだと感じます。だからこそ、”日本のものはやはり良いものだ！”という価値をもう一度世界に発信したいという私の希望から、アメリカで学んだ技術を日本に持ち帰りたいと思っております。
◼︎日本ではなく、アメリカ合衆国で研究を続けている理由
私は海外に、英語を話せるようになりたい、海外で生活したい、という生半可な気持ちでは行きません。
日本に貢献したいと思っているからこそ、アメリカで研究を続けています。
アメリカの大学で卒業した経験より、海外大学に通い卒業後に帰国をしただけでは、日本でも学べる科目を英語で学んだ、という経験しかできないと私は思いました。ですから今回私は、フライトコントロールについての研究室が世界で唯一あるミシガン大学院で、今ある有名な教授陣・研究者の研究活動に参加、自分でも研究・開発を行い、安全に飛行できるシステムの作り方、ノウハウを習得し、システムを日本でも多量作成する権利を得て、日本に技術を持ち帰りたいと思います。この技術を使い、日本の方々が自家用航空機を持てる、安くて安全な飛行機を造ります。
◼︎スケジュールについて
2019年8月 クラウドファンディング終了
9月上旬〜10月上旬 パトロン様全員に、現地の写真やお礼のメールを配信予定です。
１つ目の研究、ノートの作成に取り掛かります。
2019年12月 感謝のお手紙とギフトセットを送付予定です。
2020年8月 リターンのノートセット1年目（１５単位分）を配布予定です。
2021年8月 リターンのノートセット2年目（１５単位分）を配布予定です。
2021年12月 報告書を配信予定です。
◼︎最後に
飛行機工学は、現在新しい技術と研究が日本、世界で進められ、確実に発展をしています。ですが、発展しているからこそ、新しい事故や飛行中の問題が発生します。
その問題を解決すべく、新しい事故が発生する前に事故を予期し、予防し、人命を守るシステムを開発すべきではないのかと考えます。
このシステムの研究に、飛行機事故経験とビッグデータ、人工知能、ヒューマンコンピュータインタラクションのシステム開発の経験があり、コンピュータサイエンスと航空宇宙学の両学科を専攻し、誰よりも飛行機の事故を防ぎたいと思っている私に、是非この研究をさせて頂きたいです。
今ある飛行機に ”コンピュータシステム” を搭載することによって、自動飛行、事故防止装置、自動脱出装置、緊急時飛行・着陸など、人間の命を守る為のシステムの開発に取り組み、誰でも安心して飛行ができる飛行機を造ります。
日本の航空産業に、他国から遅れを取らせない、日本だからできる飛行機を作る為にも、日本の繊細な工業技術と安心して操縦ができるコンピュータシステムを組み合わせた、世界一安全な飛行機を完成させます。
もし宜しければ、私のこの研究・開発にお力を貸して頂けないでしょうか。一家に一台自家用機を持ち、誰でも空を楽しめる世界を、近い未来に実現させます。本気で勉強、研究します。パトロンの皆様全員に貢献できるように、常に皆様の事を考えつつ、全力で研究に励みます。
私はアメリカの研究所で唯一の日本人として研究をし、安全な飛行機を開発する為の知識を日本に持ち帰り、誰でも安心して飛べるこれからの飛行機システムをつくり、日本の航空産業の発展に貢献します。
皆様一人一人が、”自分だけの空”を楽しめるよう、全力で飛行機の開発に取り組みます。
お力を分けて頂けると大変嬉しいです。どうぞよろしくお願いいたします。
高山 瑞穂
ご質問がありましたら、お気軽にメールを下さい。
履歴書など送付させて頂きます。
フリー素材Pexelsさんの画像を使用させて頂いております。
本プロジェクトは「All-in方式」で実施致します。目標金額に満たない場合も、計画を実行し、リターンをお届けします。
最新の活動報告
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パトロン様へのリターンを発送させて頂きました。
2019/12/29 20:00こんにちは。皆様いかがお過ごしでしょうか。報告が遅くなり、申し訳ありません。先日、パトロン様へのリターンを送付させて頂きました。１月１５日までには、おそらくお届けできる予定です。もしも、物品が届かない・壊れていたなど、問題がありましたら恐れ入りますが私まで連絡をして頂けると幸いです。----------------------------------------------------------------皆様のお陰で、今期は航空機の制作のチームに参加させて頂く事ができ、来年夏に出場予定の、飛行機のデザインコンテスト用に用意した、複葉機（バイプレーン）の翼の一部です。大会の規制上、複葉機にした方が良い、というスポンサー様のアドバイスで複葉機を作りました。複葉機にするだけで、飛行機を浮き上がらせようとする力が上がる為、大会では大変有利になるとの事で、複葉機のデザインとなりました。ソフトウェアのチームでは、障害を避ける事のできるソフトを作成しております。約８km前方の障害、他の飛行機を感知し、避ける、というアルゴリズムです。現在飛行機は組み立て途中なのですが、完成したらテスト時の画像など、是非紹介をさせて下さい。改めまして、私のクラウドファンディングへのご支援、ご協力、応援、本当に有難うございました。今の自分があるのは、皆様の声援があったからだ、とこれからも研究や制作活動に励みたいと思います。本当に有難うございます。また、現地の写真も更新させて頂きましたので、見て頂けると嬉しいです。https://photos.google.com/share/AF1QipNoalvDSribLdpQFRFPP-rbDs89pIpdNLDP94XSJAf5OEX71mvrO4m_XH2-hN9oWg?key=UjJhM1RGUDhUdG4xYjNhUm5Kem52MW9mak82c1lBブログやアイコンなど、編集してご自由にお使い下さい。また更新させて頂きます。ご覧頂き、有難うございました。高山 瑞穂 もっと見る
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この度は、本当にありがとうございました！
2019/09/02 11:23こちらの活動報告は支援者限定の公開です。
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