岡田 真人

ベイズ推論とスパースモデリングによる計測と情報の融合

研究代表者

岡田 真人

主たる共同研究者

桑谷 立	海洋研究開発機構 海域地震火山部門　グループリーダー代理
長尾 大道	東京大学 地震研究所　准教授
成田 憲保	東京大学 大学院総合文化研究科　教授
日野 英逸	情報・システム研究機構 統計数理研究所　教授

研究概要

計測科学にベイズ推論を導入するベイズ計測の枠組みを提案します。ベイズ計測を用いると、計測限界の定量的な評価や、異なる計測手法によるデータの統合などを行うことができます。これにより、S/N比が低くノイズに埋もれたシグナルの顕在化・高精度解析、直接計測が困難な物理量の抽出、汎用ラボ用の測定機器を用いた高度な計測、大型研究施設のマシンタイムの効率化、世界最高水準の先端計測技術のインパクトの最大化などに必要な、情報数理基盤を構築します。

高田 彰二

高速原子間力顕微鏡1分子計測のデータ同化による生体分子4次元構造解析法の開発

研究代表者

高田 彰二

主たる共同研究者

古寺 哲幸	金沢大学 ナノ生命科学研究所　教授
杤尾 豪人	京都大学 大学院理学研究科　教授
渕上 壮太郎	静岡県立大学 薬学部　助教
松永 康佑	埼玉大学 情報メディア基盤センター　准教授

研究概要

高速原子間力顕微鏡 （高速AFM） は、わが国で開発され、単一のタンパク質やDNA分子の3次元構造の経時変化（4次元構造）を観察できる唯一の計測技術です。中程度の分解能をもつ高速AFM計測から高精度情報を得るために情報科学との融合研究が必要です。本研究は、データ同化と分子シミュレーション法によって、高速AFM計測からの生体分子の高精度4次元構造解析法を開発し、それを応用して創薬開発に貢献します。

平田 直

次世代地震計測と最先端ベイズ統計学との融合によるインテリジェント地震波動解析

研究代表者

平田 直

主たる共同研究者

駒木 文保	東京大学 大学院情報理工学系研究科　教授
野々村 拓	東北大学 大学院工学研究科　准教授

研究概要

わが国では、千点以上の観測点で得られる高精度地震計測データが常時収集されていますが、これに加えて、建造物、電気・ガスのライフライン、スマートフォンが持つ加速度計等のデータを活用する次世代の地震計測ビッグデータベースが構築されつつあります。本研究は、最先端ベイズ統計学を武器に、多種多様な地震計測データを包括的に解析するためのアルゴリズム群開発に取り組み、地震防災・減災や地震現象の解明に役立てます。

向川 康博

多元光情報の符号化計測と高次元化処理の協調設計

研究代表者

向川 康博

主たる共同研究者

久保 尋之	千葉大学 大学院工学研究院　准教授
田中 賢一郎	立命館大学 情報理工学部　准教授
松下 康之	大阪大学 大学院情報科学研究科　教授

研究概要

本来、シーン中の光線は、角度、波長、時間等に依存する高次元な視覚情報を持っていますが、例えばカメラで撮影すると2次元画像に縮退してしまい、情報が激減します。本研究では、光線計測を高次元化することで、光線が持つ豊富な視覚情報に基づいてコンピュータによるシーン理解の能力を向上させます。この時、計測デバイスの性能を単純に上げるのではなく、光学的な工夫と情報処理を組み合わせることで、効率よく高次元化します。

矢代 航

超圧縮センシングによるミリ秒X線トモグラフィ法の開発

研究代表者

矢代 航

主たる共同研究者

虻川 匡司	東北大学 国際放射光イノベーション・スマート研究センター　教授
小川 紘樹	京都大学 化学研究所　准教授
滝沢 穂高	筑波大学 システム情報系　教授

研究概要

硬X線の位相を利用した高感度X線イメージング法の一つであるX線回折格子干渉法を発展させて、マルチビーム化と最先端の高度情報処理技術により、試料を高速で回転することなく、msオーダーの時間分解能、10 μmの空間分解能の4DX線トモグラフィの実現を目指します。非平衡系のダイナミクスをそのまま観察できるという特長を活かして、基礎研究から新規イノベーション創出に至る新たなフロンティアの開拓をねらいます。