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千葉県立柏の葉高等学校千葉県立柏の葉高等学校
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集合写真第6回情報理数科研究発表会


実施日:平成25年2月23日(土)
レポート作成:記録係

 2月23日(土)10時より,第6回情報理数科研究発表会が行われました。
 情報理数科研究発表会は情報理数科での1年間の授業や研究などの成果発表を行う場として実施されています。東京大学,千葉大学,慶応義塾大学の教授など,多くの方々にお越しいただき,それぞれの発表に対して,大変貴重なアドバイスをいただきました。


第1部 インデクシング

インデクシング発表の様子1第2部、第3部で発表する,授業や課外活動で取り組んできた研究,外部コンテストの成果について,1分間の発表(インデクシング)を行いました。
※発表の詳細については第2部,第3部の内容をご覧ください

○統計グラフコンクール
 発表者 : 1年 岩本和也
○プログラミング講座
 発表者 : 1年 大川由人
○「情報産業と社会」レポート作成
 発表者 : 1年 星出亨
○AppInventorを用いたAndroidアプリの開発
 発表者 : 2年 張替由星
○ownCloudを用いたオンラインストレージの構築インデクシング発表の様子2
 発表者 : 2年 日野健太
○C++を用いたリバーシ作成
 発表者 : 2年 内山凌
○メタバース内の学校でのコミュニケーション
 発表者 : 2年 柿本裕樹
○身近な物質を利用した有色結晶の作成
 発表者 : 2年 飯田誠紹
○金環日食時の気象変化
 発表者 : 2年 藤本遼
○簡易燃料電池の製作
 発表者 : 2年 宮﨑貴大
○酸化亜鉛粉末を用いた色素増感太陽電池の改良
 発表者 : 2年 袴田和哉
インデクシング発表の様子3
○アレロパシー作用の有効利用
 発表者 : 2年 垂澤亜依
○色のRGB値を利用した鏡の反射率の測定
 発表者 : 2年 小野村百恵
○ロボットの重心移動を考えた歩行プログラム作成
 発表者 : 2年 石塚博之
○気象観測装置の作成
 発表者 : 1年 木﨑駿也
○WebブラウザとArduinoを利用した家電の遠隔操作
 発表者 : 3年 江口瑶二
○植物工場プロジェクト -効率的な生産環境条件-
 発表者 : 2年 冨増優樹
○気象データのWebにおける可視化
 発表者 : 3年 中山怜央

第2部 ポスター・展示発表 


第1部で紹介した研究やコンテスト成果等について,ポスター発表・展示を行いました。

※以下,パンフレットより抜粋

○統計グラフコンクールポスター・展示発表の様子1

 「統計グラフ」とは,さまざまな統計資料を収集し,そのデータを下にグラフやイラストを作成し,ポスターにまとめたものです。
 1年生は,1学期の間に「情報と表現」の授業で,全員が統計グラフを作りました。
 統計グラフコンクールへの出展希望者は,夏休みの間に,より分かりやすいポスターに仕上げ,今年度は,2作品出展し,そのうちの1作品が全国大会において,全国2位の「入選1席」を受賞しました。

○プログラミング講座の作品展示

 SPPの支援のもと,東京情報大学から講師の先生をお招きして,「Processing」という初心者の学習に適したプログラミング言語を教わっています。講座の前半でプログラミングの基礎を学び,後半でグループごとに作品を制作し,東京情報大学主催のソフトウェアコンテストに応募しました。

○「情報産業と社会」レポート作成ポスター・展示発表の様子2

 1年生の「情報産業と社会」の授業でレポートを作成しました。「情報・情報産業・情報化社会」のキーワードに関連するテーマを各自で設定し,そのテーマが社会の中でどのように活用されているのかを調べていき,レポートの全体の構成を考えながら作成します。作成した1年生のレポートは会場に展示してあります。代表1名が口頭発表し,ポスターの形で3件の発表を行います。

○AppInventorを用いたAndroidアプリ開発

 私たちはGoogleが提供しているAppInventorというアプリ開発ツールを利用してAndroidアプリ開発を行いました。AppInventorを用いた自力でのAndroidアプリ開発,そして開発に必要な基礎知識を習得することを目標に実習を行いました。
 今回はタイマー,メディアプレイヤー,落書きアプリの開発を行い,それらをどのようにプログラミングをしたのかなどを中心に発表したいと思います。

○ownCloudを用いたオンラインストレージの構築ポスター・展示発表の様子3

 私たちはDebianというOSとownCloudというソフトを使用して,オンラインストレージを構築しています。
 オンラインストレージとは,サーバのディスクスペースをユーザーに貸し出すサービスのことで,DropboxやGoogleDrive等にあたります。
 組み立てたPCにインストールし,実際に学校内のLANで運用してみたところ,ファイルのアップロード・ダウンロードを行うことができました。

○C++を用いたリバーシ作成

 私たちは,「リバーシのアルゴリズムC++,Java対応版」という本を参考にしてBorland C++ Compiler5.5というソフトを使用し,リバーシのソースコードをコンパイルして実行しました。
 本の内容が間違っているなどのトラブルを一つ一つ解決していき,最終的にはコンパイルに成功し,実行することができました。
 Windows上でのC++のソースコードをコンパイルするための流れなどを簡単に説明します。

○メタバース内の学校でのコミュニケーションポスター・展示発表の様子4

 私たちは,OpenSimというアプリケーションサーバの仮想三次元空間上に柏の葉高校を再現し,その中で有効なコミュニケーションの方法について研究しています。
 今取り組んでいるのは,仮想三次元空間内の学校で授業ができる環境をつくることです。
 現時点では,実際に文字や絵を書ける黒板のスクリプトを作ることに成功しました。

○身近な物質を利用した有色結晶の作成

 私たちの班では,身近にあるさまざまな物質を用いて結晶を作るということをテーマに取り組んできました。その中で,無色の結晶である食塩に色を付けてみたいと考え,色素や他の有色物質を用いて試行を重ねました。その結果,詳しい結晶構造は不明ですが,外見上は有色の食塩結晶を作ることができました。

○金環日食時の気象変化ポスター・展示発表の様子5

 私たちは金環日食と太陽黒点の観察をしました。
 昨年の5月にあった日食時の気温と湿度と太陽電波を画像と共に測定し,グラフ化して分析しました。黒点については,最近問題の地球温暖化に対して,黒点の影響による地球寒冷化説があり,この減少を中心に黒点の観察を行い,その傾向について分析しました。
 今回は,金環日食についての経過を発表したいと思います。

○簡易燃料電池の製作

 私たちの班は,電極に白金以外の物質を用いた燃料電池の研究に取り組んできました。燃料電池の製作の際に電極へのメッキ方法や燃料電池の内部構造を工夫しました。
 今回の発表では,燃料電池の仕組みや簡易燃料電池の製作方法など,この1年間に行った取り組みについて実際に製作したものを用いて説明します。

○酸化亜鉛粉末を用いた色素増感太陽電池の改良ポスター・展示発表の様子6

 私たちは再生可能エネルギーの一つである太陽電池に興味を持っていました。その中でも材料が安く,作成手順も簡単な色素増感太陽電池について研究を行いました。
 先輩方と同様に作成した太陽電池には,耐久度が低下するという問題があることが分かりました。
 そこで,使用する色素を変更して行った実験結果について発表します。

○アレロパシー作用の有効利用

 雑草などのアレロパシー作用について研究をします。
 アレロパシーとは,他の植物に何らかの影響を及ぼす作用のことです。私は,アレロパシー物質は葉や茎や根などの場所によって作用の仕方に差があるのかを調べて,その作用が何かに利用できないか考えたいと思います。

○色のRGB値を利用した鏡の反射率の測定ポスター・展示発表の様子7

 私は,なぜ銀メッキを塗った鏡が一般に販売されているのかを研究しました。
 1学期は銀メッキを塗った鏡及び銅板とアルミ板を用いて,映ったグラデーションの色の違いを調べました。銅板の結果は青色は灰色に,緑色は青色のようになりました。2学期以降は銅板の結果の原因を調べました。
 今回はこれまでの実験内容と研究を通しての結論を発表します。

○ロボットの重心移動を考えた歩行プログラム作成

 私たちは「手,脚,胴体の長さのバランスを考えた設計」と「重心移動を考えた歩行プログラムの作成」に取り組んでいます。そのために加速度センサで人とロボットの歩行時の重心移動を測定し,相違点を見つけてロボットの動きを人に近づけようとしています。
 測定結果をロボットのプログラムに反映することがまだできていませんが,私たちのこれまでの成果を発表します。

○WebブラウザとArduinoを利用した家電の遠隔操作

 スマートフォンの普及につれて,スマートフォンを利用して遠隔地からの操作が可能なスマート家電が販売されるようになりました。しかし,スマート家電はスマートフォンよりも普及率が低いため,私たちは従来の家電の遠隔操作を可能にするシステムの開発い取り組みました。そこで本日は研究結果の発表と,遠隔操作システムのデモンストレーションを行います。

○植物工場プロジェクト-効率的な生産環境条件-

 植物工場とは,密閉した空間で植物を計画的に生産するシステムのことです。私たちは半密閉された環境内で植物を効率よく生産するのに適した環境条件の模索をするため,実験を行う育成装置を製作しました。そこでルッコラを育成して改善点を探り,装置に適用しました。また,環境計測方法の確立を行いました。
 今回はどのような装置を制作し,改善してきたのか発表します。

○気象データのWebにおける可視化

 東京大学をはじめ,多くの学校や企業が参加している「Live E!プロジェクト」と連携を取り,Live Eが所有している日本中の気象センサーから環境情報を取得し,ビジュアル化した一般公開,TwitterやGoogleMapsによる公開音日その環境情報を活用した可視化サービスを提供するウェブサイト「SensorViewer」を制作しました。


<「情報と表現」レポート 1年生>

○Androidアプリケーションのビジネスモデルについて

 私はAndroidアプリケーションのビジネスモデルについて調べました。Androidには,無料で配信しているアプリが多くあります。アプリを開発して無料で配信できるのは,アプリの中で物を売り収入を得る方法と,アプリの中に他社の広告を付けて報酬を得る方法があるためだということを知りました。
 今回はAndroidアプリの開発から配信サイトでの公開について調べてまとめたことを発表します。

○電子カルテシステムの普及と可能性

 私は病院で使われている情報技術として電子カルテシステムについて調べました。
 カルテは患者にとって貴重な資料です。カルテを電子化することは,遠隔医療や作業効率の向上等でこんごの医療に大きな影響を与えるのではないかと思います。
 今回が電子カルテの普及率,メリット・デメリットと改善点をまとめ,最後に自分お考えをまとめました。

○「スマートグリッド」がもたらす未来

 今回,「スマートグリッド」についてレポートを作成しました。「スマートグリッド」とは,電子カルテシステムの新しい取り組みで,近年,外国でよく利用されています。
 私は,「スマートグリッド」を日本で行うことで,どのような影響がもたらされるか,そして日本での「スマートグリッド」の活用方法を考察しました。

SUGOROKU
<プログラミング作品>
○SUGOROKU
 ルーレットを使ってプレーヤーを進めていき,ゴールを目指すゲームです。青色のマスに止まるとワープ,赤色のマスに止まると3マス戻る,色つきのマスにとまるとさまざまなイベントが発生します。
 ゴールである黄色の増すまでたどり着ければゲームクリアです。ルーレットの玉の回転を止めることなど工夫したので是非体験してください。


GridWar
○GridWar
 私たちはプログラミング講座で学んだProcessingというプログラミング言語を用いて,レトロな2Dアクションゲームの作成に取り組みました。このゲームは野菜のキャラクターをマウスで動かし,銃を使って敵を倒すシンプルなゲームです。まだまだ開発途中ですが,ぜひ体験してみてください。




AIR HOCKEY
○AIR HOCKEY
 私たちはProcessingというプログラミング言語を使って「AIR HOCKEY」というゲームを作りました。エアホッケーはボールの役割となるパックをスマッシャーで打ち,相手のゴールに入れ点数を競い合うゲームです。
 私たちは加速度センサを搭載したArduinoを使ってゲームセンターでおなじみのエアホッケーをコンピュータで再現しました。
 気軽に遊べるのでぜひ見に来てください。


ザ・one・テトリス
○ザ・one・テトリス
 私たちはProcessingというプログラミング言語を使ってテトリスを作っています。ゲームを始めるとおなじみのあの形が落ちてきて,どんどん積み上げていきます。
 まだ作成中で積んでも消えませんが,これからがんばってテトリスに近づけていきたいです。





ブロック崩し
○ブロック崩し
 下のバーをマウスで左右に動かし,落ちてくるボールを跳ね返してブロックを壊します。バーの中心とマウスポインタが連動しています。すべてのブロックを消すことができたらゲームクリアです。青ブロックはボールを1回当てると壊れます。緑,赤,黄色はそれそれ2回,3回,4回ボールを当てると壊れます。
 手軽に遊べるので,ぜひ1度やってみてください。



○ESCAPE HOREESCAPE HORE
 私たちは「ESCAPE HORE」という迷路ゲームを作りました。
 このゲームは,主人公の蛇を操って,迫ってくる毒から逃げながらゴールまで向かうゲームです。普通の迷路なら,迷路内の色々なところを行ったりきたりしてゴールへ向かうものですが,このゲームは毒が迫ってくるので引き返すことができません。1面しか作れていませんが,ぜひみなさん体験してみてください。






ThePainter
○ThePainter
 私は,「ThePainter」というゲームを作りました。
 仮想空間の迷路の中を駆け巡り,敵に色のついたボールを当て,自分の持つ色を増やす,鬼ごっこと増やし鬼を組み合わせたゲームです。さまざまなアイテムを使用し,敵に当て,自分t同じ色の仲間を増やします。
 現段階では,まだ制作途中ですが,ぜひ体験してみてください。



GUN_SHOOTING
○GUN_SHOOTING
 Arduinoを使った射撃ゲームを作りました。
 このゲームは,制限時間内で的を射撃し,高得点を狙うゲームです。Arduino本体を傾けて照準を動かし,画面上にランダムで現れる的に合わせてArduinoの黒いボタンを押すことで射撃し,得点が入ります。
 内容は薄いですが,班全員で協力して作ったゲームです。誰でも簡単な操作で楽しめるので,ぜひ体験していってください。

第3部 口頭発表

各学年の生徒の代表者が,それぞれの授業等で取り組んできた研究成果についてプレゼンテーションを行います。
※当日配付したパンフレットより抜粋

<研究レポート発表・成果発表 1年生>

情報化社会での個人情報の扱いや活用・管理はどうするのか

○情報化社会での個人情報の扱いや活用・管理はどうするのか

 最近,個人情報の流出による問題が増えています。
 そこで私は,企業がどのように個人情報を取り扱っているのかという疑問を解決するべく,このレポートを作成しました。このレポートでは,今流行のSNSサイトであるTwitterやFacebookなどでの個人情報の扱い方,管理の仕方につして書きました。SNSサイトはうまく使えばすごく便利ですが,場合によっては私たちが登校した情報が悪用されてしまうことがあります。
 このようにSNSサイトの中で,ネットユーザーとしての個人情報の扱い方などについて発表します。




○気象観測装置の作成気象観測装置の作成

 私たちは「WNI気象観測機器コンテスト」に向けて「つぶやく!!ソライロ観測発信センサ」を作成しました。

 この装置は,気象を観測し,体感的なデータを作成します。そのデータをもとにTwitterで分かりやすい文章にしてつぶやき,情報発信をします。
 また,Webカメラで空の画像を撮り,画像の色情報で空模様を判断します。「WNI気象観測機器コンテスト」に本校は2組参加しました。実際に気象観測機器を設営しているので,ぜひ見に来てください。




<実習成果発表 2年生>

植物工場プロジェクト-効率的な生産システムの探求-

○植物工場プロジェクト-効率的な生産システムの探求-

 植物工場とは,安全な食料の供給,食材の周年供給を目的とした,環境保全型の生産システムです。
 柏の葉高校では,今年度から2,3年生の合同プロジェクトとして始め,植物を効率的に育てることを目標に,植物工場を製作し,生育方法の研究を行っています。
 私たち2年生は,特に植物に当てる光の色に注目して,光の色の違いによる植物の光合成量を,工場内の二酸化炭素濃度の変化を測定して比較する研究を行いました。





アプリケーション開発における開発環境の比較

○アプリケーション開発における開発環境の比較

 私たちは急激に普及しているAndroidスマートフォンのアプリケーションについて,「Eclipse」「AppInventor」「Processing」「TitaniumMobile」の4つの開発環境を利用し,開発を行いました。
 アプリ開発を通して,核開発環境の特徴について比較し,利用して感じたメリット・デメリットなどを千葉県高校生アプリ選手権に向けて開発した4つsのアプリケーションについてのデモも交えて発表します。






<課題研究成果発表 3年生>

気象データのWebにおける可視化

○気象データのWebにおける可視化

 東京大学をはじめ,多くの学校や企業が参加している「Live E!プロジェクト」と連携をとり,Live E!が所有している日本中の気象センサーから環境情報を取得し,ビジュアル化した一般公開,TwitterやGoogleMapsによる公開及びその環境情報を活用した可視化サービスを提供するウェブサイト「SensorViewer」を制作しました。