広島大学 研究シーズ|
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研究キーワード：広島大学における「機械学習」 に関係する研究一覧：12件
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発表日：2026年5月19日
この記事は2026年6月2日号以降に掲載されます。
1
データから疾患進行の個人差を読み解く
〜進行の「速さ」と「進み方」の違いを捉える新手法を開発〜
この記事は2026年6月2日号以降に掲載されます。
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発表日：2026年5月15日
2
【研究成果】肺がん治療中の肺炎リスクを事前に予測
― CT画像とAIで重症化を防ぐ新しい仕組みを開発 ―
・局所進行非小細胞肺がん*1では、化学放射線療法*2に続いて免疫療法*3を行う標準治療の過程で、約30％の患者に発熱や呼吸困難などの症状を伴う肺炎が発生することが課題となっています。・研究チームは、治療前のCT画像*4をもとにしたRadiomics解析*5とAIを用いて、肺炎の発症を事前に予測できるモデルを開発しました。・これにより、早期受診・早期治療につなげることで、重症化の防止が期待されます。 【背景と概要】 局所進行の非小細胞肺がんでは、化...
キーワード：機械学習/人工知能（AI）/サポートベクターマシン/小細胞肺がん/ベクター/合併症/放射線治療/放射線療法/リンパ球/予測モデル/CT画像/免疫療法/がん細胞/がん治療/非小細胞肺がん/免疫チェックポイント/免疫チェックポイント阻害薬/免疫細胞/リスク因子/化学療法/抗がん剤/肺がん/放射線
他の関係分野：情報学工学
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発表日：2026年4月23日
3
カリウムイオンがイオンチャネルのスイッチに！
―細胞外カリウムイオンを感知して開閉するチャネル分子の発見―
カリウムはあらゆる細胞・生命にとって不可欠なミネラルです。例えば動物において、カリウムイオン（K⁺）は、神経や心臓の拍動を支え、その濃度異常が、てんかんや不整脈を引き起こします。これらのはたらきは、K⁺がイオンチャネルを“通って”細胞内外を移動するためであることが広く知られていましたが、イオンチャネルの働きを切り替える“スイッチ”として機能する仕組みは知られていませんでした。今回、生理学研究所の下村拓史助教（研究当時）（現：広島大学大学院医系科学研究科）、久保義弘教授、名古屋市立大学大学院薬学研究科の鈴木力憲講師、東京都医学総合研究所の齋藤実プロジェクトリーダーらのグループは、動物にお...
キーワード：機械学習/人工知能（AI）/水分子/水溶液/タンパク質立体構造/選択性/塩化物イオン/構造モデル/カリウム/センサー/タンパク質立体構造予測/構造予測/生物物理学/RNA編集/細胞膜/神経機能/筋肉/心臓/生物物理/RNA/イオンチャネル/ショウジョウバエ/てんかん/リガンド/受容体/電気生理学/不整脈/膜タンパク質/立体構造/遺伝子/生理学
他の関係分野：情報学数物系科学生物学工学総合生物
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発表日：2026年3月12日
4
神経回路の「設計原理」は存在するのか？
〜遺伝子の濃度勾配でコードされる脳内配線地図をデータ駆動で解読〜
名古屋大学大学院医学系研究科/広島大学大学院統合生命科学研究科の本田直樹 教授、小池二元 特別研究学生（広島大学大学院統合生命科学研究科博士課程学生）らの研究グループは、神経回路の配線原理を全脳スケールで解明することに成功しました。 本研究では、マウス脳全体の神経配線データと脳内の遺伝子発現データを統合し、遺伝子の濃度勾配によってコードされた「脳内配線地図」をデータ駆動で読み解く新しい解析手法 SPERRFY を開発しました。この脳内配線地図を用いることで、実際の脳内の配線構造を高い精度で再現できることを示しました。 脳は自然界に存在する構造体の中でも最も複雑なものの一つであり、その回...
キーワード：データ駆動/位置情報/機械学習/空間分布/軸索投射/霊長類/視覚系/神経回路形成/脳発生/脳神経科学/神経発生/mRNA/歯学/マウス/ラット/軸索誘導/神経科学/神経回路/神経細胞/創薬/遺伝子/遺伝子発現/神経疾患/認知機能
他の関係分野：情報学環境学生物学総合生物
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発表日：2026年2月10日
5
家畜の暑熱ストレス耐性と腸内環境
－環境保全型畜産管理に貢献する好熱菌の機能性評価－
理化学研究所（理研）生命医科学研究センター粘膜システム研究チームの大野博司チームディレクター、宮本浩邦客員主管研究員、環境資源科学研究センター環境代謝分析研究チームの菊地淳チームディレクター、黒谷篤之特別研究員（研究当時）、光量子工学研究センター光量子制御技術開発チームの守屋繁春専任研究員、和田智之チームディレクター、九州大学大学院農学研究院の山野晴樹大学院生、髙橋秀之准教授、広島大学大学院統合生命科学研究科の稲生雄大助教、北里大学医療衛生学部血液学研究室の佐藤隆司講師らの共同研究グループは、累積60万羽を超える採卵鶏の大規模調査の結果、高温環境下での鶏の死亡率を下げる飼育管理手法として好...
キーワード：ロバスト/構造方程式モデリング/ランダムフォレスト/ブースティング/ロバスト推定/外れ値/学習アルゴリズム/アルゴリズム/機械学習/免疫機能/一酸化二窒素/温室効果ガス/海洋/地球温暖化/回帰モデル/量子制御/温室効果/気候変動/植物相/生体触媒/バイオリアクター/生物工学/持続可能/高温環境/持続可能な開発/熱環境/カーボン/AMR/メタン/モデリング/リサイクル/資源循環/生産性/機能制御/ビフィズス菌/園芸学/機能性/好熱菌/統合オミクス/発酵/環境保全/技術革新/食品産業/ウシ/獣医学/生態系/ストレス耐性/バイオマス/土壌/土壌微生物/病原性/温暖化/生物多様性/微生物/メタゲノム解析/微生物叢/オミクス/オミクス解析/ゲノム解析/メタゲノム/死亡率/生体防御/短鎖脂肪酸/腸内環境/発展途上国/ヘルパーT細胞/自己抗原/喘息/T細胞/モデル動物/気管支喘息/血液/抗菌薬/抗原/抗生物質
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2026年2月3日
6
進行肺がん患者の放射線肺炎予測精度を大幅に向上
～SurvBETAモデルが多領域解析と複数のAI学習をつなぎ革新的な予測を実現～
広島大学病院放射線部の河原大輔准教授を中心とする研究チームは、肺がんの患者に対する放射線治療の後に発症する（放射性肺炎）のリスクを高精度で予測する新しいモデル「SurvBETA」を開発しました。放射性肺炎は、放射線治療中に患者が経験する可能性がある重大な副作用で、発症すると治療方針の変更を余儀なくされることがあります。従来の予測方法では、臨床データや単一の画像から得られる情報に頼っており、リスク予測の精度には限界がありました。本研究では、患者のCT画像と放射線量情報から得られるさまざまな情報を抽出し、複数の機械学習アルゴリズムを用いて信頼性の高い予測を行うモデルを開発し、従来よりも...
キーワード：ランダムフォレスト/アンサンブル学習/学習アルゴリズム/アルゴリズム/機械学習/最適化/人工知能（AI）/リスク評価/個別化治療/放射線治療/パフォーマンス/予測モデル/CT画像/解剖学/がん細胞/がん治療/副作用/がん患者/生活の質/肺がん/放射線
他の関係分野：情報学工学
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発表日：2025年12月4日
7
創薬・材料開発を切り拓く量子化学計算をめざして！ GPUを用いて10倍以上の高速化を実現
広島大学大学院先進理工系科学研究科の伊藤靖朗教授らの研究チームは、富士通株式会社と共同で大規模な量子化学計算を可能にする計算量削減手法を大幅に高速化しました。ハートリーフォック法に必要なメモリ量を削減する「Direct-SCFアルゴリズム（*6）」に加えて、「密度フィッティング（RI近似）（*7）」や「フラグメント分割手法（*8）」などの計算量削減手法を高速化することで、GPUを用いて大規模かつ高精度なポストハートリーフォック法を短時間で実行できるようになりました。特にフラグメント分割手法を用いた大規模量子化学計算では、372原子のCCSD計算が1.4時間で完了し、計算量削減手法を使わない...
キーワード：アーキテクチャ/プロセッサ/科学技術計算/近似計算/グラフィックス/コンピューティング/GPU/アルゴリズム/スーパーコンピュータ/フレームワーク/プログラミング/機械学習/計算機科学/最適化/人工知能（AI）/分散処理/並列アルゴリズム/並列化/計算量/並列分散処理/電子相関/量子化/分子構造/量子化学/量子化学計算/メモリ/ボトルネック/シミュレーション/並列計算/量子力学/コンピュータ・シミュレーション/創薬
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学
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発表日：2025年9月2日
8
界面水の不均一性を原子レベルの分解能で解明
―高い構造情報量をもつ多孔性結晶を構造解析技術に応用―
東京大学大学院総合文化研究科の堀内新之介講師、東京大学物性研究所の原田慈久教授、東京理科大学理学部第一部化学科の大坪主弥准教授、高輝度光科学研究センターの池本夕佳主席研究員、北里大学未来工学部の渡辺豪教授、広島大学放射光科学研究所の高橋修特任教授、長崎大学大学院総合生産科学研究科の林幹大准教授および馬越啓介教授らの研究グループは、新しいタイプの多孔性結晶を創出し、その結晶に含まれる界面水が温度や界面からの距離に依存した動的挙動を示すことを明らかにしました。生体分子や高分子材料の表面に存在する水分子は界面水と呼ばれ、さまざまな場面で重要な役割を担っています。そのため、界面水の...
キーワード：情報量/AI/機械学習/情報理論/環境変化/分析技術/コヒーレント/幾何学/水素結合ネットワーク/水分子/複雑系/分子動力学シミュレーション/輸送現象/SPring-8/エントロピー/速度論/軟X線/分光学/放射光/スペクトル/赤外線/水クラスター/分子構造/構造形成/赤外分光/多孔性結晶/らせん構造/高分子/分子集合体/結晶構造解析/静電相互作用/多孔性配位高分子/配位結合/配位高分子/分子素子/有機分子/赤外分光法/材料科学/エキシトン/結合状態/金属有機構造体/固体表面/ファンデルワールス力/赤外光/発光分光/有機材料/社会貢献/塩化物イオン/細孔構造/情報エントロピー/動的挙動/アモルファス/単結晶/電子状態/シミュレーション/ナノメートル/ポリマー/拡散係数/機能性材料/極低温/金属イオン/結晶化/高分子材料/水素原子/単結晶X線構造解析/動力学/分解能/分子動力学/X線構造解析/機能材料/機能性/結晶構造/構造決定/結晶性/酵素活性
他の関係分野：情報学複合領域環境学数物系科学化学生物学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年6月10日
9
【研究成果】臓器移植後の拒絶反応を引き起こす抗体の発生は、移植前に高精度な予測が可能！
～より安全な移植治療に向けて～
広島大学原爆放射線医科学研究所の進藤岳郎 准教授、京都大学大学院医学研究科の平田真章 博士課程学生（現UCLA博士研究員）、月田和人 特任助教、波多野悦朗 教授らの研究グループは、京都大学医学部附属病院で実施された肝臓・肺・腎臓移植、および秋田大学附属病院で実施された腎臓移植のデータベースに基づき機械学習による解析を行い、ドナー（臓器提供者）からレシピエント（患者）に臓器移植を行う際に拒絶反応の原因となる抗体（ドナー特異的抗体：DSA）が発生するリスクを予測できることを明らかにしました。 また、この解析結果に基づき「エプレットリスクスコア（ERS）」という新しい指標を開発しました。...
キーワード：機械学習/天文学/リスク評価/たんぱく/治療標的/免疫抑制/リンパ球/妥当性/白血球/HLA/T細胞/拒絶反応/血液/抗原/腎臓/免疫学/免疫細胞/遺伝子/疫学/抗体/臓器移植/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：2025年5月8日
10
【研究成果】AIがDNAを読み解いてミスを防ぐ！ ゲノム編集で起こり得るRNAへの影響を予測する新システムを開発
広島大学ゲノム編集（*5）イノベーションセンタープラチナバイオ共同研究講座の中前和恭共同研究講座助教と小野浩雅共同研究員（前任：ライフサイエンス統合データベースセンター特任助教）、広島大学大学院統合生命科学研究科の鈴木貴之大学院生（広島大学大学院リサーチフェロー）・米澤奏良大学院生（次世代AIフェロー）・坊農秀雅教授（プラチナバイオ共同研究講座教授・ライフサイエンス統合データベースセンター客員教授兼任）、株式会社ゲノムアナリティクスジャパンの山本謙太郎、角崎太郎（Independent Researcher）、ライフサイエンス統合データベースセンターの内藤雄樹客員准教授らはゲノム編集ツール...
キーワード：AI/アルゴリズム/プロファイル/機械学習/言語モデル/人工知能（AI）/持続可能な開発のための教育（ESD）/ゲノムDNA/終止コドン/コドン/ヒトデ/遺伝情報/塩基配列/安全性評価/CRISPR-Cas/DNA二本鎖切断/RNA編集/獲得免疫/CRISPR/遺伝子発現プロファイル/染色体/卵巣/mRNA/SNP/予測モデル/ゲノム編集/RNA/スクリーニング/培養細胞/ゲノム/遺伝子/遺伝子発現/一塩基多型/標準化
他の関係分野：情報学複合領域化学生物学工学総合生物
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発表日：2025年3月17日
11
【研究成果】量子化学計算を革新！GPUで高速化するソフトウェア「GANSU(ガンス)」をオープンソース公開
従来比最大7.1倍の高速計算を実現！
広島大学大学院先進理工系科学研究科の伊藤靖朗教授らの研究チームは、富士通株式会社と共同で量子化学計算ソフトウェア GANSU (GPU Accelerated Numerical Simulation Utility) を開発しました。GANSUは、量子力学の基本となる ハートリーフォック法を中心とした計算手法を高効率に実装しており、GPU を活用することで現行ソフト (PySCF) と比較し 最大7.1倍の計算速度向上 を実現しました。 GANSUは、C++で実装され高効率な並列処理を実現し、量子化学計算を迅速かつ柔軟に行える機能を提供します。これにより、研究者や技術者は、高度な...
キーワード：アーキテクチャ/アクセラレータ/プロセッサ/科学技術計算/グラフィックス/コンピューティング/GPU/アルゴリズム/プログラミング/機械学習/最適化/情報学/並列処理/産学連携/シュレーディンガー方程式/電子相関/量子化/波動関数/分子構造/量子化学/量子化学計算/材料科学/電子励起/持続可能/ベンゼン/ボトルネック/材料設計/シミュレーション/化学工学/第一原理/第一原理計算/知的システム/分子シミュレーション/並列計算/量子力学/エネルギー変換/ラット/創薬/分子軌道計算/コミュニティ
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年3月11日
12
【研究成果】大規模言語モデル(LLM)をゲノム編集メタデータベース(GEM)に活用することで、情報が高精度に取得可能に！
広島大学大学院統合生命科学研究科の鈴木貴之大学院生と坊農秀雅教授は、大規模言語モデル(LLM)を活用した、ゲノム編集メタデータベース(GEM)の機械的なデータ整備の検証を行なった。GEMとは、PubMedと呼ばれる38,481,722件(2025年3月4日時点)の文献を収載する生命科学研究における最大規模の文献データベースから、ゲノム編集に関わる情報を機械的に抽出し公開しているデータベースである。今後のゲノム編集研究の促進への貢献を目指したデータセットと考える。 本研究では、GEMが抱える課題の1つである、収集した遺伝子情報のエラー、を機械的に修正し、GEM活用の幅を広げることを目...
キーワード：タスク/データ統合/機械学習/言語モデル/情報学/情報抽出/産学連携/情報収集/ゲノム編集技術/トレーニング/パフォーマンス/ゲノム編集/ゲノム/遺伝子
他の関係分野：情報学複合領域工学農学