2012年4月25日水曜日

「研究のアイデア」って何?


前回までのTipsにおいて,論文の記載仕方,提案書の記載の仕方に関して述べた.その時に一番のポイントとなっていたのがコアとなる「研究のアイデア」である.「研究のアイデア」とは,どのようなものであるか,と疑問に思われる読者の方も多いかと思い,今回のTipsでは,「研究のアイデア」に関して述べていきたい.「研究のアイデア」は,研究者(各専門家)の経験と感に依存する部分が多く,OJT(on the job training)で覚えてくものであると,私は思っている.そのため,言語化して記載できることには限界があることを,前もってご了承頂ければ幸いである.

私の所属している研究室は,一人1テーマ(一人の学生が1つの研究テーマを実施すること)で研究を実施しており,また,学生は機械工学分野に関わる医療福祉に関することであれば,自由に研究テーマを決めていいことになっている.このような制度の中で,初めに学生がやりがちな誤りは,「大きなシステムを開発すること」を,「研究のアイデア」にしようとしてしまうことである.

医療福祉ロボットを例とすると,新しいda Vinciや新しいHALの創造を自分の研究テーマにする,という意気込みである(皆様も自分の分野にある,最も新しいプロダクトレベルのシステムを思い浮かべてほしい).意気込みは非常に買いたいのではあるが,これは適切な「研究のアイデア」の設定の仕方とは言えない.なぜなら,da VinciやHALを作るためには,新しい技術のブレイクスルーが複数あるはずだからである.論文などでいう「研究のアイデア」とは,何か社会的なブレイクスルーを起こせる新しい「技術」である.例えば,da vinviで言えば,「ロボットアームのワイヤの取り回し方」,「マスタの構成が目→画面→手という順番になっていること」,「体内への刺入点が機構的に拘束されていること」などがあり,HALでいえば,「人間の体にフィットさせるための機構構成」,「生体信号から人間の意図を読み取る信号処理技術」などがある.

このように,論文でいう「研究のアイデア」というのは,システムレベルでどのように社会を変革できるかということではなく(これは論文では,Backgroundに記載すべき事項),技術としてどのようなシステムを構成する課題を解決できるか,ということになる.上記に記載したとおり,システムというのは様々な技術(研究のアイデア)から構成されており,組み合わせることでシステムとして完成させる(図).新しくない技術を組み合わせたのみの「合わせ技一本」的なシステム統合は,研究にはならない.システム統合的な論文を記載する場合は,統合したシステムだからこそできる新しい技術(アイデアの核)を提示する必要がある.

「研究のアイデア」=「何かの課題を解決する技術」であることは上記に述べたとおりである.最後に,いいアイデアの3つの条件を記載して,今回のTipsを終了する.

1. オリジナリティが高いこと
 → 新規性があることである.今までにない発想であればあるほど,いいアイデアといえる.

2. シンプルなアイデアであること
 → 複雑な推論を交えたアイデアの方がいいと思ってしまう方も多いと思うが,良い研究のアイデアは一言(1つのセンテンス)で表現できるくらい,シンプルなものが好ましい

3. 一般性が高いこと
 → アイデアは様々な場所で活用できる(これを一般性が高いと言う)ほうが好ましい.波及効果を生み出せるアイデアは,いいアイデアである



図 

参考書籍
[1] 素人のように考え、玄人として実行する―問題解決のメタ技術
http://www.amazon.co.jp/%E7%B4%A0%E4%BA%BA%E3%81%AE%E3%82%88%E3%81%86%E3%81%AB%E8%80%83%E3%81%88%E3%80%81%E7%8E%84%E4%BA%BA%E3%81%A8%E3%81%97%E3%81%A6%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E3%81%99%E3%82%8B%E2%80%95%E5%95%8F%E9%A1%8C%E8%A7%A3%E6%B1%BA%E3%81%AE%E3%83%A1%E3%82%BF%E6%8A%80%E8%A1%93-%E9%87%91%E5%87%BA-%E6%AD%A6%E9%9B%84/dp/456962457X/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1334230676&sr=8-1


2012年4月12日木曜日

プロジェクト提案書を書くポイント

前回の論文の書き方に引き続き,プロジェクト提案書(申請書,企画書)の書き方のTipsに関してまとめてみたい.本項目は,「アイデアを明確にすることの重要さ: 論文執筆等のポイント」を前提にしているので,まだ読まれていない方は,そちらを読んでからTipsを読んだほうが,理解が進むとおもわれる.論文と同様に申請書の記載の一番重要なポイントは,論文と同様に,「基盤となるアイデア」が最も重要である.まず,実施したいアイデアを考えることが大前提である.

一般的に申請書の構成は, 1.背景(Introduction)および目的, 2.研究計画,から構成される.各項目に関して記述すべきことを以下に記載する.

1. Introduction(序章)
1.1 Background(背景)
対象とするアイデアにつながる社会的な背景を記載する.
例)社会的に医療費の削減が求められており,患者の身体的負担が少ない低侵襲手術が望まれている.

1.2 Motivation(目標)
対象とするアイデアにつながる研究の大枠(どの領域を対象とした研究)を記載する.
例)低侵襲手術を安全に実施するため,手術支援ロボットが必要とされているため,本研究ではその開発を目標とする.

1.3 Related work(先行研究・先行事例)
Motivationで記載した領域における先行研究を記載する.この際,後でアイデアのオリジナリティ(新規性)を主張するために必要な先行研究を選択する必要がある.また,申請書では,達成すべきアイデアの実現可能性を立証すべく,自分の業績を記入することが重要である.
例)様々な手術支援ロボットが開発されている.

1.4 Objectives(目的)
先行研究において技術的に解決されていない課題を明確にし,その中から論文で取り組むアイデアを明確にする.この部分が提案書文のコアであり,最も重要な部分である.
例)先行事例の手術支援ロボットには「***」という機能は搭載されていない.本論文においては,その機能のアルゴリズムに関する研究を実施する.さらに提案したアルゴリズムを生体組織を用いた実験によって検証する.

2 研究計画
アイデアを達成するための研究のプロセス,手法に関して記載する項目.この際には,アイデアを実証するために適切な手法を計画している必要がある.妥当な研究手法がすでに考慮されており,定義されたアイデアが十分に実現可能であると,評価者に伝わることが重要である.


3 波及効果
アイデアがもたらす掲げられた目標(motivation)以外の項目に関して記載する.学術的なもの,社会的なもの,等に分けて記載する.一般性のあるアイデアは波及効果を記載しやすい,そのため,自分が定義したアイデアの一般性をじっくりと考え,それを記載することが重要である.

よい提案書文とは,「アイデア(主張)が明確に伝わり,すでにそれを実証するための適切な研究手法が考えられている.さらに,アイデアの一般性が高く,応用範囲が広いことが明確になっている」提案書である.大学の研究室で提案書執筆の指導をしていると,上記の枠組みでは書けない,という学生(主に博士課程の学生)が散見するが,その場合は,本人が自分のアイデアを明確に理解できてない,もともとアイデアが明確ではない研究を計画している,といった問題がある.

上記に示したとおり,自ら定義したアイデアを中心に展開していくことは,論文執筆と同様である.下記のように論文と提案書の執筆には関連性があり,よい提案書が書ける人はよい論文が書けるといえると思われる.
・ 論文:方法・結果 → 提案書:研究手法
・ 論文:考察 → 提案書:波及効果

参考書籍
[1] イッシュ―からはじめよ
http://www.amazon.co.jp/%E3%82%A4%E3%82%B7%E3%83%A5%E3%83%BC%E3%81%8B%E3%82%89%E3%81%AF%E3%81%98%E3%82%81%E3%82%88%E2%80%95%E7%9F%A5%E7%9A%84%E7%94%9F%E7%94%A3%E3%81%AE%E3%80%8C%E3%82%B7%E3%83%B3%E3%83%97%E3%83%AB%E3%81%AA%E6%9C%AC%E8%B3%AA%E3%80%8D-%E5%AE%89%E5%AE%85%E5%92%8C%E4%BA%BA/dp/4862760856/ref=sr_1_1?s=books&ie=UTF8&qid=1332646158&sr=1-1

[2] 素人のように考え、玄人として実行する―問題解決のメタ技術http://www.amazon.co.jp/%E7%B4%A0%E4%BA%BA%E3%81%AE%E3%82%88%E3%81%86%E3%81%AB%E8%80%83%E3%81%88%E3%80%81%E7%8E%84%E4%BA%BA%E3%81%A8%E3%81%97%E3%81%A6%E5%AE%9F%E8%A1%8C%E3%81%99%E3%82%8B%E2%80%95%E5%95%8F%E9%A1%8C%E8%A7%A3%E6%B1%BA%E3%81%AE%E3%83%A1%E3%82%BF%E6%8A%80%E8%A1%93-%E9%87%91%E5%87%BA-%E6%AD%A6%E9%9B%84/dp/456962457X/ref=sr_1_1?ie=UTF8&qid=1334230676&sr=8-1