三浦 佳二
MIURA Keiji
研究分野・キーワード
計算論的神経科学、ブレイン・マシン・インターフェース、データサイエンス
研究概要
脳は、神経細胞の間で電気パルスをやりとりすることで情報処理を行っているが、個々の細胞の実験観察だけから、脳がシステム全体として行う「合目的な」計算の仕組みを理解することは容易ではない。このため、本研究室においては、理論モデルを通して脳を理解するという、計算機による「ドライ」な方法を用いた研究を行う。
計算論的神経科学の１つの目標は、「マインド・リーディング」ができる程に、電気信号を解読することである。例えば、機械学習を用いて、計測した神経細胞の電気活動から、ラットが嗅いでいる匂いを当てることが可能である。ここで、電気パルスの頻度だけではなくタイミングも重要であると「仮説」することで、より精度良く解読できる。このように、仮説を通して脳における情報表現の理解を深めることができるのである。さらに近年は、匂いなどの感覚にとどまらず、「やる気」「価値」等のより複雑な脳機能も解読されるようになってきたが、この場合には、仮説や理論モデルの果たす役割がさらに大きくなる。
ドライラボでは、ビッグデータから情報を掘り出すアイデアが鍵となる。パッケージソフトを使うだけであれば決して難しくないし、卒業研究を通じてデータサイエンスのスキルを身につければ、ビジネス等のデータ分析でもきっと役立つはずである。
計算論的神経科学の１つの目標は、「マインド・リーディング」ができる程に、電気信号を解読することである。例えば、機械学習を用いて、計測した神経細胞の電気活動から、ラットが嗅いでいる匂いを当てることが可能である。ここで、電気パルスの頻度だけではなくタイミングも重要であると「仮説」することで、より精度良く解読できる。このように、仮説を通して脳における情報表現の理解を深めることができるのである。さらに近年は、匂いなどの感覚にとどまらず、「やる気」「価値」等のより複雑な脳機能も解読されるようになってきたが、この場合には、仮説や理論モデルの果たす役割がさらに大きくなる。
ドライラボでは、ビッグデータから情報を掘り出すアイデアが鍵となる。パッケージソフトを使うだけであれば決して難しくないし、卒業研究を通じてデータサイエンスのスキルを身につければ、ビジネス等のデータ分析でもきっと役立つはずである。
SDGs 関連ゴール
出身大学 【 表示 ／ 非表示 】
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学校名：東京大学
学部（学系）名：理学部
学科・専攻等名：物理学科
学校の種類：大学
卒業年月：2001年03月
卒業区分：卒業
所在国：その他
出身大学院 【 表示 ／ 非表示 】
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大学院名：京都大学
研究科名：大学院理学研究科
専攻名：物理学・宇宙物理学専攻 物理学第一教室
修了課程：博士課程
修了年月：2006年03月
修了区分：修了
所在国：その他
学外略歴 【 表示 ／ 非表示 】
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所属（勤務）先名：東京大学
経歴名：日本学術振興会特別研究員(PD)
経歴期間：2006年04月 ～ 2008年09月 -
所属（勤務）先名：ハーバード大学
所属部署名：Department of Molecular and Cellular Biology
経歴名：さきがけ研究者
経歴期間：2008年10月 ～ 2011年03月 -
所属（勤務）先名：東北大学
所属部署名：大学院・情報科学研究科
経歴名：助教
経歴期間：2011年04月 ～ 2015年03月
所属学会・委員会 【 表示 ／ 非表示 】
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所属学会：Society for Industrial and Applied Mathematics
学会所在国：アメリカ合衆国
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所属学会：Society for Neuroscience
学会所在国：アメリカ合衆国
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所属学会：日本神経科学学会
学会所在国：日本国
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所属学会：日本神経回路学会
学会所在国：日本国
専門分野（科研費分類） 【 表示 ／ 非表示 】
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専門分野（科研費分類）：生体生命情報学
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専門分野（科研費分類）：神経生理学・神経科学一般
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専門分野（科研費分類）：統計科学
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専門分野（科研費分類）：生命・健康・医療情報学
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専門分野（科研費分類）：知能情報学
研究経歴 【 表示 ／ 非表示 】
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研究課題名：モース理論に基づく脳型タッチセンサーの設計
研究期間：2014年 ～ 2016年
研究態様（個人・共同別）区分：未設定
研究制度：その他の研究制度
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研究課題名：無限次元の情報幾何学を用いた脳活動のモデリング
研究期間：2012年04月 ～ 2016年03月
研究態様（個人・共同別）区分：未設定
研究制度：その他の研究制度
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研究課題名：Hodge分解によるヘテロ・大域的な脳活動の遍歴検出
研究期間：2012年04月 ～ 2014年03月
研究態様（個人・共同別）区分：未設定
研究制度：その他の研究制度
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研究課題名：情報幾何学の計算論的神経科学への応用
研究期間：2008年10月 ～ 2012年03月
研究態様（個人・共同別）区分：未設定
研究制度：その他の研究制度
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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記述言語：英語
論文題目名：Scaling of Hodge-Kodaira decomposition distinguishes learning rule of neural networks
掲載誌名：IFAC CHAOS2015 （頁 175 ～ 180）
掲載誌 発行年月：2015年08月
著者氏名（共著者含）：三浦佳二, 青木高明掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
共著区分：共著
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記述言語：英語
論文題目名：Visualization of topological landscape in shear-flow dynamics of amorphous solids
掲載誌名：EPL 110巻 （頁 38002 ～ ）
掲載誌 発行年月：2015年05月
著者氏名（共著者含）：Takeshi Fujita, Koji Ohara, Keiji Miura, Akihiko Hirata, Motoko Kotani, Yasumasa Nishiura, Mingwei ChenDOI：10.1209/0295-5075/110/38002
掲載種別：研究論文（学術雑誌）
共著区分：共著
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記述言語：英語
論文題目名：Hodge-Kodaira Decomposition of Evolving Neural Networks
掲載誌名：Neural Networks 62巻 （頁 20 ～ 24）
掲載誌 発行年月：2015年02月
著者氏名（共著者含）：Keiji Miura, Takaaki AokiDOI：10.1016/j.neunet.2014.05.021
掲載種別：研究論文（学術雑誌）
共著区分：共著
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記述言語：その他外国語
論文題目名：Neural Implementation of Shape-Invariant Touch Counter Based on Euler Calculus.
掲載誌名：IEEE Access 2巻 （頁 960 ～ 970）
掲載誌 発行年月：2014年
著者氏名（共著者含）：Keiji Miura,Kazuki NakadaDOI：10.1109/ACCESS.2014.2351832
掲載種別：研究論文（学術雑誌）
共著区分：共著
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記述言語：英語
論文題目名：Dynamical System Design for Silicon Neurons using Phase Reduction Approach
掲載誌名：IEEE EMBC2013 2013巻 （頁 4997 ～ 5000）
掲載誌 発行年月：2013年07月
著者氏名（共著者含）：Kazuki Nakada, Keiji Miura, Tetsuya AsaiDOI：10.1109/EMBC.2013.6610670
掲載種別：研究論文（国際会議プロシーディングス）
共著区分：共著
著書 【 表示 ／ 非表示 】
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記述言語：その他外国語
著書名：嗅覚と匂い・香りの産業利用最前線
出版機関名：エヌティーエス
発行年月：2013年02月
著者氏名（共著者含）：古賀良彦（杏林大学教授） 東原和成（東京大学教授） 飯野雄一（同教授） 白須未香（同特任研究員）, 中本高道（東京工業大学准教授） Bartosz Wyszynski（同研究員）, 三浦佳二（東北大学助教） 坂井信之（同准教授） 駒木亮一（カネボウ）, 山崎邦郎（モネル化学感覚研究所教授） 土生知恵美（ユニチャーム） 宮澤清（同）, 坪井昭夫（奈良県立医科大学教授） 元永千穂（コーセー研究所） 妹尾正巳（コーセー）, 外池光雄（藍野大学教授） 永友茂美（小林製薬） 芳賀理佳（ライオン）, 伴野明（東海大学教授） 保坂憲一（同教授） 國枝里美（高砂香料工業） 松尾弘幸（同）, 齋藤美穂（早稲田大学教授） 大島千佳（日本学術振興会） 中山 功一（佐賀大学准教授）, 浦上克哉（鳥取大学教授） 谷口美也子（同助教） 山本晃輔（奈良教育大学特任准教授）, 三林浩二（東京医科歯科大学教授） 矢田幸博（花王） ほか（計３６名）
著書種別：その他
著書形態：その他
総説・解説記事・調査報告 【 表示 ／ 非表示 】
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記述言語：日本語
題目：嗅覚皮質の電気信号解読による脳の匂い判別機構の解明
掲載誌名：翠巒 27巻 （頁 4）
掲載誌 発行年月：2013年03月
著者氏名（共著者含）：三浦佳二掲載種別：総説・解説（学術雑誌）
共著区分：単著
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記述言語：日本語
題目：Hodge分解によるヘテロ・大域的な脳活動の遍歴検出
掲載誌名：ヘテロ複雑システムによるコミュニケーション理解のための神経機構の解明 NEWS LETTER 4巻 （頁 8 ～ 9）
掲載誌 発行年月：2013年02月
著者氏名（共著者含）：三浦佳二掲載種別：総説・解説（その他）
共著区分：単著
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記述言語：日本語
題目：位相縮約に基づくシリコンニューロンのダイナミカルシステムデザイン(ニューロコンピューティングの実装及び人間科学のための解析・モデル化,一般)
出版機関名：一般社団法人電子情報通信学会
掲載誌名：電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング 112巻 227号 （頁 139 ～ 144）
掲載誌 発行年月：2012年09月
著者氏名（共著者含）：中田 一紀, 三浦 佳二, 浅井 哲也掲載種別：総説・解説（学術雑誌）
共著区分：共著
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記述言語：日本語
題目：位相縮約による非線形発振回路の雑音誘起同期現象の数理解析(一般)
出版機関名：一般社団法人電子情報通信学会
掲載誌名：電子情報通信学会技術研究報告. CAS, 回路とシステム 111巻 377号 （頁 89 ～ 94）
掲載誌 発行年月：2012年01月
著者氏名（共著者含）：中田 一紀, 三浦 佳二, 浅井 哲也掲載種別：総説・解説（学術雑誌）
共著区分：共著
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記述言語：日本語
題目：パルス結合されたResonate-and-Fire Neuronモデルにおける雑音誘起秩序
出版機関名：一般社団法人電子情報通信学会
掲載誌名：電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題 110巻 465号 （頁 77 ～ 82）
掲載誌 発行年月：2011年03月
著者氏名（共著者含）：中田 一紀, 三浦 佳二, 林 初男掲載種別：総説・解説（学術雑誌）
共著区分：共著
学術関係受賞 【 表示 ／ 非表示 】
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受賞学術賞名：第3回藤原洋数理科学賞 奨励賞
受賞年月：2014年10月
受賞国：その他
受賞区分：その他の賞
授与機関：
受賞者・受賞グループ名：三浦佳二
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受賞学術賞名：青葉工学研究奨励賞
受賞年月：2012年12月
受賞国：その他
受賞区分：その他の賞
授与機関：青葉工学振興会
受賞者・受賞グループ名：三浦佳二
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受賞学術賞名：研究賞
受賞年月：2006年
受賞国：その他
受賞区分：その他の賞
授与機関：神経回路学会
受賞者・受賞グループ名：三浦佳二
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受賞学術賞名：Outstanding Student Paper Awards
受賞年月：2005年12月
受賞国：その他
受賞区分：その他の賞
授与機関：NIPS Foundation
受賞者・受賞グループ名：三浦佳二
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受賞学術賞名：奨励賞
受賞年月：2005年
受賞国：その他
受賞区分：その他の賞
授与機関：神経回路学会
受賞者・受賞グループ名：三浦佳二
科研費（文科省・学振）獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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研究種目：基盤研究(C)
研究期間：2018年04月 ～ 2023年03月
研究題目：背景脳活動が遍歴する下でも恒常的に感覚認識できる神経計算機構の解明
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研究種目：新学術領域研究
研究期間：2016年04月 ～ 2018年03月
研究題目：準素イデアル分解を用いた疎性へのアプローチ
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研究種目：基盤研究(C)
研究期間：2014年 ～ 2016年
研究題目：モース理論に基づく脳型タッチセンサーの設計
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研究種目：若手研究(B)
研究期間：2012年04月 ～ 2016年03月
研究題目：無限次元の情報幾何学を用いた脳活動のモデリング
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研究種目：新学術領域研究(研究領域提案型)
研究期間：2012年04月 ～ 2014年03月
研究題目：Hodge分解によるヘテロ・大域的な脳活動の遍歴検出
その他競争的資金獲得実績 【 表示 ／ 非表示 】
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資金名称：科学研究費補助金(基盤研究(C))
研究期間：2014年 ～ 2016年
研究題目：モース理論に基づく脳型タッチセンサーの設計資金支給機関名：文部科学省
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資金名称：科学研究費補助金(若手研究(B))
研究期間：2012年04月 ～ 2016年03月
研究題目：無限次元の情報幾何学を用いた脳活動のモデリング資金支給機関名：文部科学省
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資金名称：科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
研究期間：2012年04月 ～ 2014年03月
研究題目：Hodge分解によるヘテロ・大域的な脳活動の遍歴検出資金支給機関名：文部科学省
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資金名称：さきがけ
研究期間：2008年10月 ～ 2012年03月
研究題目：情報幾何学の計算論的神経科学への応用資金支給機関名：科学技術振興機構
研究発表 【 表示 ／ 非表示 】
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発表（記述）言語：英語
会議名称：ICIAM 2015
会議区分：国際会議
開催期間：2015年08月
開催場所：
題目又はセッション名：Scaling of Hodge-Kodaira decomposition distinguishes learning rules of neural networks
発表形態：口頭（一般）
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発表（記述）言語：英語
会議名称：ICIAM 2015
会議区分：国際会議
開催期間：2015年08月
開催場所：
題目又はセッション名：Scaling of Hodge-Kodaira decomposition distinguishes learning rules of neural networks
発表形態：口頭（一般）
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発表（記述）言語：英語
会議名称：INTERMAG 2015
会議区分：国際会議
開催期間：2015年05月
開催場所：
題目又はセッション名：Pulse-coupled Synchronization in an Array of Spin Torque Nano Oscillators
発表形態：ポスター（一般）
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発表（記述）言語：英語
会議名称：INTERMAG 2015
会議区分：国際会議
開催期間：2015年05月
開催場所：
題目又はセッション名：Pulse-coupled Synchronization in an Array of Spin Torque Nano Oscillators
発表形態：ポスター（一般）
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発表（記述）言語：日本語
会議名称：日本応用数理学会2015年 研究部会連合発表会
会議区分：国内会議
開催期間：2015年03月
開催場所：
題目又はセッション名：位相記述法に基づくシリコンニューロンの遅延誘起同期機構の最適化設計
発表形態：口頭（一般）
担当授業科目 【 表示 ／ 非表示 】
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履修年度：2021年度（西暦）
提供部署名：理工学部
授業科目名：卒業実験及び演習
授業形式：代表者
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履修年度：2021年度（西暦）
提供部署名：理工学部
授業科目名：外国書講読
授業形式：代表者
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履修年度：2021年度（西暦）
提供部署名：理工学部
授業科目名：微積分学I
授業形式：代表者
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履修年度：2021年度（西暦）
提供部署名：生命環境学部
授業科目名：微積分学I
授業形式：代表者
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履修年度：2021年度（西暦）
提供部署名：理工学研究科前期
授業科目名：文献演習
授業形式：代表者
担当経験のある授業科目（学外） 【 表示 ／ 非表示 】
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授業科目名：情報科学特別講義I
機関名：東北大学大学院情報科学研究科 -
授業科目名：情報科学特別講義II
機関名：東北大学大学院情報科学研究科 -
授業科目名：情報科学特別講義III
機関名：東北大学大学院情報科学研究科