神戸大学 研究シーズ|
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研究キーワード：神戸大学における「最適化」 に関係する研究一覧：6件
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発表日：2025年11月6日
1
植物の栄養環境応答の新しいしくみを発見
植物の窒素利用効率の向上と生長促進への応用に期待
高窒素環境下で植物の根の生長を抑制する新たなメカニズムと制御因子を発見しました。高窒素環境に置かれた植物では、アミノ酸の一つであるグルタミン酸がシグナル分子として地上部から根に輸送され、このたび同定されたペプチド LOHN1 の作用を介して側根の形成を抑制することが明らかになりました。LOHN1遺伝子は陸上植物に広く保存されており、本研究成果は農地における作物の窒素利用効率の向上や生長促進への応用が期待されます。研究の背景と経緯植物は、土壌中の窒素濃度環境に応じて根の形態を大きく変化させ、窒素の吸収を最適化します。これまで、...
キーワード：最適化/アブラナ科/コケ植物/塩基配列/進化生物学/窒素利用効率/エネルギー消費/グルタミン酸受容体/システイン/窒素代謝/分裂組織/オーキシン/ゲノム配列/植物ホルモン/シロイヌナズナ/農地/環境応答/土壌/遺伝子操作/表現型解析/蛍光タンパク質/NGS/ホルモン/大腸/次世代シーケンサー/RNA/アミノ酸/グルタミン酸/シグナル分子/形態形成/受容体/阻害剤/大腸菌/ゲノム/遺伝子
他の関係分野：情報学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年10月30日
2
量子ゲーム理論を応用した音楽意思決定システムを開発
音を通じて量子的な相互干渉確率構造を体験可能に
本研究では、量子ゲーム理論を応用し、音楽演奏を通じて量子的な意思決定を体験できる世界初のブラウザベースシステムを開発しました。プレイヤーはインターネットを介して二人一組で参加し、それぞれブラウザ上のピアノ鍵盤から自由に演奏、すなわち遠隔的セッションを行います。その際、打鍵した音（ピッチ）がそのまま発音されるとは限らず、両者の戦略を元に相互干渉的な確率構造（これが量子ゲーム理論で記述される）によりピッチシフトされた音が発音されます。各プレイヤーA、Bのピッチシフトに関わる情報は、リモートサーバ上で量子コンピューティングにおける情報の最小単位である量子ビット※7によって表現さ...
キーワード：ハードウェア/科学技術計算/インターフェース/コンピューティング/インターネット/インタラクション/クラウド/ゲーム/最適化/人工知能（AI）/認知科学/量子計算/ロジスティクス/社会システム/囚人のジレンマ/創造性/ゲーム理論/エンタングルメント/確率論/揺らぎ/量子コンピュータ/量子もつれ/量子干渉/量子鍵配送/量子情報/量子測定/量子通信/量子論/量子ビット/量子コンピューティング/材料設計/シミュレータ/モデリング/モデル化/量子力学/干渉効果/聴覚/ゆらぎ
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学総合理工工学農学
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発表日：2025年7月2日
3
AIで実現する高解像度銀河シミュレーション
銀河進化の計算を6カ月短縮し約2カ月で完了
理化学研究所（理研）数理創造研究センター数理基礎部門の平島敬也基礎科学特別研究員、東京大学大学院理学系研究科の藤井通子准教授、森脇可奈助教、東北公益文科大学公益学部公益学科の平居悠講師、神戸大学大学院理学研究科の斎藤貴之准教授、牧野淳一郎特命教授、マックス・プランク天体物理学研究所のウーリッヒ・フィリップ・ステインワンデル博士研究員、フラットアイアン研究所計算天体物理学センターのシャーリー・ホーグループリーダーの国際共同研究グループは、人工知能（AI）の深層学習[1]を用いて超新星爆発[2]の複雑な物理過程を予測するサロゲート・モデル[3]を開発し、これを銀河形成シミュレーション[4]コード...
キーワード：ミリ波/AI/スーパーコンピュータ/ニューラルネットワーク/フレームワーク/画像処理/画像認識/機械学習/最適化/自然言語/自然言語処理/深層学習/人工知能（AI）/言語処理/密度揺らぎ/揺らぎ/生命の起源/サブミリ波/すばる望遠鏡/ダークマター/暗黒物質/衛星/化学進化/銀河/銀河形成/銀河系/銀河進化/元素合成/初期宇宙/衝撃波/新星/数値シミュレーション/数値計算/星間物質/星形成/星形成領域/太陽/大質量星/超新星/超新星爆発/超伝導/天体物理学/分光器/望遠鏡/惑星/矮小銀河/ボトルネック/大規模数値計算/エンジン/シミュレーション/ニューラルネット/フィードバック/モデル化/動力学/分解能/マッピング/層構造/高分解能/妥当性/ラット
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学農学
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発表日：2025年5月1日
4
乳酸菌のゲノムを精密に編集する手法を確立
高機能ヨーグルトの作成も可能に
図3. 糖尿病増悪悪物質の変化 本研究では、乳酸菌での高効率で精密なゲノム編集を実現するべく、代表的な乳酸菌株であるLactiplantibacillus plantarum（漬物・乳製品に利用）を用い、塩基編集技術Targe...
キーワード：最適化/先端技術/突然変異/バクテリア/ゲノムDNA/持続可能/持続可能な開発/生産性/組み換え/CRISPR-Cas/機能性/発酵/ゲノム編集技術/プロバイオティクス/遺伝子組み換え/ゲノム科学/CRISPR/パフォーマンス/ゲノム編集/CRISPR-Cas9/ラット/細胞死/アレルギー/ゲノム/メンタルヘルス/遺伝学/遺伝子/睡眠/生活習慣病/糖尿病
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年4月15日
5
力学系の内部構造を解析する深層学習を開発
物理現象や複雑システムの理解や解析に期待
様々な物理システムが絡み合った力学系を各要素に分割できる深層学習モデルを開発。各要素の特性と要素間の結合パターンの同定に成功。工学・自然科学分野における複雑システム解析の進展に期待。背景多くの物理現象やロボット、電気回路、化学反応などはすべて一種の力学系とみなすことができ、未知の力学系をデータからモデル化し、予測や制御に役立てるために、深層学習（ニューラルネットワーク）が用いられてきました。特に近年、常微分方程式*5で記述できるような力学系に対し、解析力学の知見を用いることで、エネルギー保存則などの物理法則を遵守できる手法が開発さ...
キーワード：電力制御/AI/ニューラルネットワーク/機械学習/最適化/情報学/深層学習/社会システム/微分方程式/偏微分方程式/計算機シミュレーション/内部構造/保存則/力学系/キャパシタ/力制御/シミュレーション/ニューラルネット/マルチフィジックス/モデル化/ロボット/ロボット工学/自動車/冗長性/振動解析/ニューロン/神経細胞
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学
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発表日：2025年3月12日
6
実験から仮説を自動立案する自律型実験システムの有用性を実証
ロボット×AIによるバイオテクノロジー実験の自動化
神戸大学と島津製作所の研究チームは、柔軟性と拡張性を兼ね備えた「自律型実験システム（Autonomous Lab, ANL）」を世界に先駆けて開発し、その有効性を検証しました。ANLはモジュール式の実験装置※2とベイズ最適化※3アルゴリズム機能を組み合わせ、培養・前処理・測定・分析・仮説生成までのプロセスを自動で実行できるシステムです（図１）。本研究では、ANLの有効性を検証するため、大腸菌を用いたグルタミン酸※4生産のための培地最適化を以下のように実施しました。ANLの構築：大腸菌の培養用プレー...
キーワード：AI/アルゴリズム/プロトコル/機械学習/最適化/情報学/人工知能（AI）/産学連携/計算機シミュレーション/データ解析/質量分析/生産技術/持続可能/持続可能な開発/シミュレーション/データ処理/マイクロ/ロボット/ロボットアーム/ロボット制御/光計測/再生可能資源/自動化/実証実験/制御システム/生産性/発酵/経済成長/酵素活性/微生物/ビタミン/アルコール/神経伝達物質/大腸/反応時間/アミノ酸/グルタミン酸/バイオテクノロジー/抗生物質/合成生物学/細胞増殖/細胞培養/生体分子/代謝物/大腸菌/ゲノム/遺伝子/脂質
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学総合理工工学農学