筑波大学 研究シーズ|
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研究キーワード：筑波大学における「機械学習」 に関係する研究一覧：10件
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発表日：2026年5月25日
この記事は2026年6月8日号以降に掲載されます。
1
日本列島に大雨をもたらす「大気の川」の流れが強まっている
この記事は2026年6月8日号以降に掲載されます。
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発表日：2026年5月3日
2
拡散光トモグラフィによる異常部位診断を大幅に高速化するAIモデルを開発
拡散光トモグラフィは、近赤外線を用いて生体内部の異常部位を非侵襲的に診断する新しい医療技術です。この診断を高精度に行うための光輸送シミュレーションを、従来の100万倍以上の速さ（約2ミリ秒）で実行するAI（人工知能）モデルの開発に成功し、リアルタイム診断への道を切り拓きました。 近赤外線を使った「拡散光トモグラフィ」は、脳出血や悪性腫瘍などの疾患において、生体内部の異常部位を発見する診断技術として近年用いられています。この手法では、体を傷つけたり放射線を使うことなく、光を生体組織に照射して体内の異常を検出することができます。しかし、高精度な診断を行うには、光の伝わり方を記述する「光...
キーワード：AI/ニューラルネットワーク/機械学習/人工知能（AI）/近赤外/近赤外線/検出器/数値シミュレーション/赤外線/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/ニューラルネット/生体内/生体組織/悪性腫瘍/非侵襲/放射線
他の関係分野：情報学数物系科学工学総合生物
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発表日：2026年3月26日
3
筑波大学✕人工知能 #01 人間や社会のふるまいに自然法則を見出して数理モデル化。人間とAIの関係性にも着目。
私たち人間は、自らの意志によって行動している個々の存在です。ところが、個々の人間が集まった組織や社会などでは、SNSの「バズる」「炎上」といった特定の情報が急速に拡散されていく現象のように、集団が一つの意志を持ったようにブームが生まれ、一斉に同じような行動をとることがあります。このような人間社会の動きの背景にある、基本法則・原理を読み解き、記述する学問分野が「社会経済物理学」です。 システム情報系社会工学域の佐野幸恵准教授は、ブログやソーシャルメディアなどインターネット上に存在する膨大なデジタルデータを解析し、人間集団のふるまいを数理モデル化する研究に取り組んでいます。さらに...
キーワード：統計モデル/ブログ/自動運転/消費行動/AI/アルゴリズム/インターネット/エージェント/ソーシャルネットワークサービス（SNS）/ソーシャルメディア/ニューラルネットワーク/機械学習/計算社会科学/最適化/時系列データ/人工知能（AI）/ネットワーク科学/社会工学/情報発信/確率論/経済物理学/統計物理/統計物理学/統計力学/非平衡/非平衡統計力学/複雑系/物性物理/臨界現象/臨界点/ノイズ/相転移/データ解析/共進化/持続可能/シナリオ/シミュレーション/ニューラルネット/モデル化/航空機/自動車/津波/東日本大震災/数理モデル化/花粉/子宮/スポーツ/ゆらぎ/HPV/ワクチン/意志決定/育児/感染症/公衆衛生/高齢化/高齢者/子宮頸がん
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年9月10日
4
神経細胞の微細な三次元構造の観察精度を10倍高める手法を開発
半導体の微細構造の計測に使われていた光波散乱計測を神経細胞の計測に応用することに世界で初めて成功しました。試料に照射した光の回折パターンから形状を読み取る精度を機械学習で高めるなどした成果で、従来の光学顕微鏡に比べて分解能と計測速度が10倍以上になりました。 脳は多数の神経細胞を基本単位として構成され、その一つひとつが情報処理の基盤となっています。しかし、その働きはいまだ十分には理解されていません。特に記憶のメカニズムは脳科学の重要な未解決問題で、その発現原理や情報処理機構は不明です。この問題を解く一つの手法として、単一神経細胞の形態や内部構造の動態を、非侵襲かつ高分解能で計測する...
キーワード：機械学習/周期性/内部構造/レンズ/持続可能/計測技術/持続可能な開発/3次元計測/半導体/非接触/微細構造/分解能/光学顕微鏡/培養神経細胞/蛍光顕微鏡法/高分解能/脳科学/蛍光顕微鏡/蛍光色素/蛍光標識/神経細胞/非侵襲
他の関係分野：情報学数物系科学工学総合生物
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発表日：2025年9月10日
5
鉄酸化物薄膜作成中にリアルタイムでその性質を解析する技術を開発
電子デバイスなどの材料に用いる鉄酸化物薄膜の作製において、反応性スパッタ中に生じるプラズマ発光スペクトルの全波長データを機械学習で解析し、生成する薄膜の価数状態と成長速度をリアルタイムに推定する方法を開発しました。本技術は、成膜プロセスの高精度な制御につながると期待されます。 金属の酸化物や窒化物の薄膜は、電子デバイスやエネルギー材料として広く利用されています。その作製方法の一つである反応性スパッタ法は、ターゲット金属と酸素や窒素などのガスを反応させて薄膜を堆積する汎用的な手法ですが、ターゲット表面が金属状態と化合物状態の間を移行するため、膜の成長速度や組成が大きく変動し、同じ条件...
キーワード：機械学習/主成分分析/スペクトル/発光スペクトル/振動子/スパッタ法/電子デバイス/持続可能/持続可能な開発/酸化物薄膜/窒化物/金属酸化物/酸化物/制御システム/水晶振動子/自動制御
他の関係分野：情報学数物系科学化学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年9月3日
6
英文読解中の単語処理に影響を与える要因を処理の段階別に解明
英文を読んでいる際、特定の単語につまずいたり、読み戻ったりすることがあります。本研究では、英文読解中の視線計測データを利用して、単語の長さ、頻度、予測しやすさのうち、どれが英文読解中の単語処理において最も重要となるのかを明らかにしました。 文章を読んでいると、ある単語で読みが止まったり、後から読み戻ったりすることがあります。読解中の眼球運動を記録する視線計測を用いた研究では、単語の「長さ」「頻度」「文脈からの予測しやすさ」が英文読解中の単語処理に影響を与える三大要因であるとされてきました。これらの要因は英語を母語としない読み手にも影響を与えることが知られていますが、そのうちどれが最...
キーワード：視線計測/機械学習/計算モデル/予測可能性/持続可能/持続可能な開発/眼球運動
他の関係分野：情報学数物系科学工学
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発表日：2025年7月29日
7
生物実験のばらつきを学習したAIにより高性能な無血清培地を開発
AI（人工知能）による機械学習を用いた培地最適化において、生物学的変動を学習したモデルを開発しました。このモデルを活用し、市販品と比較して約1.6倍の細胞濃度を達成する高性能な無血清培地の作成に成功しました。 細胞培養は、医薬品製造、再生医療、食品、素材など、多様な分野で活用される基盤技術です。この細胞培養の良し悪しを決める重要な因子は培地（さまざまな栄養成分で構成される溶液）です。そのため、培養の目的に応じた培地の最適化が不可欠です。近年、効率的な培地最適化のために、AI（人工知能）による機械学習が用いられています。しかしながら、学習データとなる細胞培養における実験データには、細...
キーワード：AI/アルゴリズム/機械学習/最適化/人工知能（AI）/ノイズ/持続可能/持続可能な開発/血清/卵巣/ゆらぎ/再生医療/細胞培養
他の関係分野：情報学数物系科学工学
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発表日：2025年5月9日
8
新規要介護認定者を心身機能パターンで五つに分類し、予後を明らかに
介護保険サービスを利用し始めた65歳以上の新規要介護認定者を、心身機能のパターンによって五つの集団に分類し、各集団の特徴や予後を明らかにしました。要介護者本人やケア関係者が要介護者の特徴を意識し、集団ごとに最適な医療・介護サービスの検証と提供につながる成果です。 要介護高齢者は複数の障害を抱えていることが多く、その組み合わせも多様なため、単一の障害に焦点を当てた介入には限界があることが指摘されています。適切な介入の検討には、あらかじめ要介護高齢者の複合的な心身機能の状態を把握しておくことが求められます。 本研究では、日本の2市（茨城県つくば市、千葉県柏市）で新たに介護保...
キーワード：機械学習/持続可能/持続可能な開発/要介護/介護者/介護保険/高齢者
他の関係分野：情報学工学
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発表日：2025年4月22日
9
結晶と気泡を含むマグマ中での地震波の伝播を数学的に予測
(Image by Iggy Nyx/Shutterstock) マグマに含まれている気泡の割合が変化すると、その中を伝播する地震波の速度などが変化します。本研究では、マグマ中における地震波のP波の伝播を表現する方程式を数学的に導出し、気泡だけでなく、結晶の割合の増加がP波の伝播速度と波形変...
キーワード：機械学習/火山噴火/非線形/非線形波動/マグマ/地震波/持続可能/持続可能な開発/周波数
他の関係分野：情報学環境学数物系科学工学
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発表日：2025年4月10日
10
TSUKUBA FRONTIER #049：ホルモン、自律神経、そして毒
生存ダイナミクス研究センター（TARA） 教授丹羽 隆介（にわ りゅうすけ）教授
PROFILE1993年筑波大学附属駒場高等学校卒業。1997年京都大学理学部卒業。2002年京都大学大学院理学研究科博士課程修了。京都大学、東京大学、イェール大学（米国）での博士研究員を経て、2008年大学院生命環境科学研究科助教として筑波大学に着任。2012年生命環境系准教授を経て、2019年生存ダイ...
キーワード：機械学習/情報学/産学連携/生殖/ダイナミクス/ライフサイクル/ロボティクス/モデル生物/行動解析/変異体/生態系/発生生物学/分子遺伝学/染色体/ホルモン/ショウジョウバエ/マウス/コミュニケーション/遺伝学/遺伝子/自律神経/生理学
他の関係分野：情報学複合領域生物学工学総合生物農学