落合研究室
その先を作る
計算機自然Digital Nature
計算機の能力が飛躍的に向上し，シミュレーションと物理的な制御がリアルタイムに結ばれるようになったいま，計算機と自然の境界そのものが揺らぎはじめています．
私たちは，この境界が消失した先にある環境——計算と自然が区別なく重なり合う「計算機自然（Digital Nature）」——を構想し，その原理の解明と実装に取り組んでいます．
計算機の中のシミュレーション（In-Silico）と物理世界の実験・計測（In-Situ）を高速に往復させるループを軸に，光学・音響学・HCI・デジタルファブリケーションを横断しながら研究を進めています．
As computational power has grown dramatically and real-time coupling between simulation and physical control has become feasible, the very boundary between computation and nature has begun to shift. We envision “Digital Nature” — an environment in which computation and the natural world overlap indistinguishably — and work to both elucidate its principles and implement them.
研究Research Themes
In-Silico/In-Situ融合とマルチモーダル情報処理In-Silico / In-Situ Fusion & Multimodal Processing
微分可能プログラミングと大規模言語・視覚モデルを組み合わせた知識表現を構築し，シミュレーション結果を高速空間光変調器や超音波フェーズドアレイを介して光・音・力として物理空間へ投射する系を設計しています．
Building knowledge representations via differentiable programming and large-scale language/vision models, projecting simulation outputs into physical space as light, sound, and force.
計算機光学と波動制御Computational Optics & Wave-Field Control
フェムト秒レーザーによる空中プラズマ発光，計算機ホログラフィによる三次元映像生成，超音波フェーズドアレイを用いた空中触覚提示・音響浮揚など，光波と音波の計算的制御に基づく表示・操作デバイスを研究しています．
Femtosecond-laser aerial plasma, computer-generated holography, ultrasonic phased-array haptics and acoustic levitation — display and manipulation through computational wave control.
アクセシビリティとインクルーシブデザインAccessibility & Inclusive Design
多様な身体性を持つ人々が等しく情報にアクセスできる環境の実現を目指し，透明字幕ディスプレイSee-Through Captionsなどの研究開発と社会実装を行っています．感覚モダリティ間の計算的な「翻訳」により，障害の種類によらない支援基盤の構築に取り組んでいます．
Developing assistive technologies such as See-Through Captions — a transparent subtitle display for face-to-face communication — pursuing cross-modal "translation" so people with diverse embodiments can access information equally.
メディアアートと社会実装Media Art & Social Implementation
計算機自然の思想を，作品制作と社会実装の双方から検証しています．2025年大阪・関西万博null²パビリオンをはじめ，計算と物質が交差する場を実空間に立ち上げる実践を通じて探究しています．
Examining Digital Nature through artistic creation and social deployment, including the null² Pavilion at Expo 2025 Osaka.
主要研究・作品Selected Works
- 2025null² パビリオン — いのちを磨く / Polishing LifeExpo 2025 Osaka
- 2019See-Through Captions — 透明字幕ディスプレイJST CREST xDiversity
- 2018落合陽一 × 日本フィル プロジェクト / Ochiai × Japan PhilharmonicCannes Lions Bronze
- 2015Fairy Lights in FemtosecondsACM TOG / SIGGRAPH
- 2014Pixie Dust — Acoustic Levitation GraphicsACM SIGGRAPH
- 2014Three-Dimensional Mid-Air Acoustic ManipulationPLOS ONE
- 2012Colloidal Display — Membrane ScreenACM SIGGRAPH
連絡先Contact
- Principal Investigator主宰研究者
- 落合陽一 / Yoichi Ochiai
准教授 / Associate Professor - Affiliation所属
- 東京大学 大学院新領域創成科学研究科
複雑理工学専攻
Graduate School of Frontier Sciences,
Dept. of Complexity Science and Engineering - Emailメール
- wizard@k.u-tokyo.ac.jp
- Keywordsキーワード
- 計算機自然 / Digital Nature
HCI / Human-Computer Interaction
計算機光学 / Computational Optics
波動制御 / Wave-Field Control
メディアアート / Media Art