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研究キーワード：理化学研究所における「人工知能（AI）」 に関係する研究一覧：28件
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発表日：2025年11月11日
1
機械学習が導く「水を抱える材料」の設計方程式
－ワンヘルスに寄与する高分子材料の創出法を確立－
理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター 環境代謝分析研究チームの岡田 真幸 研修生、朱 文睿 人材派遣職員、天本 義史 客員研究員、菊地 淳 チームディレクターの研究チームは、データ駆動型アプローチ[1]による高分子材料の新規設計に寄与する手法論（方程式の創出法）を構築しました。本研究成果で得られた知見は、紙おむつなどで使われる水を抱える材料（ハイドロゲル）の設計をデータ駆動型アプローチに変換し、ワンヘルス[...
キーワード：データ駆動/AI/ディープラーニング/機械学習/人工知能（AI）/環境汚染/分析技術/化学物質/環境浄化/原子核/磁気共鳴/水分子/水溶液/ガラス転移/安定同位体/気候変動/水蒸気/相転移/同位体/磁場/分子運動/高分子/ハイドロゲル/持続可能/持続可能な開発/透明性/材料設計/エンジン/シミュレーション/スピン/プラスチック/ポリマー/結晶化/高分子材料/水素原子/性能評価/半導体/技術革新/生物多様性/発展途上国/カップリング/DDS/アミノ酸/リガンド/核磁気共鳴/核磁気共鳴法/官能基/構造変化/受容体/創薬/相互作用解析
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学工学農学
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発表日：2025年10月16日
2
思い出を「選んで残す」メカニズムを解明
－記憶の「安定化スイッチ」として働く意外な細胞－
理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター グリア-神経回路動態研究チームの長井 淳 チームディレクター、出羽 健一 基礎科学特別研究員、加瀬田 晃大 研究パートタイマーⅠ（日本学術振興会特別研究員DC2）、九州大学 生体防御医学研究所の増田 隆博 教授らの共同研究グループは、「強い印象のある出来事はよく覚えている」「繰り返したことは忘れにくい」といった身近な現象について、その背後にある脳の仕組みが、神経細胞ではなく、その隙間を埋めるアストロサ...
キーワード：AI/人工知能（AI）/符号化/がん研究/統一理論/物理化学/ACT/エネルギー効率/センシング/マイクロ/マルチスケール/モーター/組み換え/遺伝子改変/一細胞/一細胞/情報統合/神経活動/大脳/大脳辺縁系/カルス/変異体/loxp/病原性/Cre/loxPシステム/遺伝子操作/アイソトープ/プロモーター/恐怖記憶/細胞膜/脳画像/脳神経科学/AAV/Cre-LoxP/アデノ随伴ウイルス/オミクス/オミクス解析/グリア細胞/デコーディング/ベクター/細胞内シグナル/脳科学/ショック/ホルモン/可塑性/外傷/神経伝達物質/生体防御/AAVベクター/歯学/病態モデル/GPCR/Gタンパク質/RNA/アストロサイト/アドレナリン受容体/アミノ酸/ウイルスベクター/グリア/ストレス応答/ノルアドレナリン/マウス/遺伝子改変マウス/遺伝子治療/遺伝子導入/蛍光標識/血液/血液脳関門/受容体/神経科学/神経回路/神経細胞/免疫学/薬理学
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学工学総合生物農学
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発表日：2025年10月8日
3
少数の細胞の「膜電位の揺らぎ」から海馬情報を再現
－情報損失を最小化する仕組みの解明－
理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター 時空間認知神経生理学研究チームの大内 彩子 基礎科学特別研究員らの共同研究グループは、機械学習と電気生理学的手法を組み合わせることで、わずか五つの苔状（たいじょう）細胞[1]の膜電位変化[2]から、海馬...
キーワード：データ駆動/行動実験/ニューラルネットワーク/機械学習/人工知能（AI）/符号化/脳活動/揺らぎ/デジタル化/ナビゲーション/ニューラルネット/シナプス/一細胞/神経活動/神経生理学/生体内/大脳/大脳新皮質/空間認知/シークエンス/脳神経科学/ニューロン/脳科学/解剖学/マウス/歯状回/神経科学/神経回路/神経細胞/電気生理学/膜電位/海馬/睡眠/生理学/脳波
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学総合生物農学
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発表日：2025年9月18日
4
匂いの価値を計算する細胞を発見
－快と不快は異なる回路構造によって生まれることを解明－
理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター 知覚神経回路機構研究チームの染谷 真琴 特別研究員、太田 和美 テクニカルスタッフⅠ、風間 北斗 チームディレクターらの研究チームは、生まれつき持っている（生得的な）匂いの価値（快・不快）を計算する脳内の細胞を同定し、さらに快・不快の情報は異なる回路メカニズムによって生成されることを発見しました。本研究成果は、感覚刺激の物理化学的情報が価値情報に変換される神経回路の仕組みに関する新たな知見を提供するとともに、脳の...
キーワード：仮想空間/AI/人工知能（AI）/符号化/パルス/非線形/因果関係/近赤外/近赤外線/赤外線/励起状態/物理化学/神経系/生存戦略/パルスレーザー/赤外光/超短パルス/非線形光学/サイバー空間/計測技術/光照射/シミュレーション/ダイナミクス/デジタルツイン/モニタリング/レーザー/光計測/電子顕微鏡/カルシウムイオン/キノコ体/シナプス/行動選択/神経活動/超短パルスレーザー/連合学習/行動解析/カルス/哺乳類/変異体/行動遺伝学/脳神経科学/2光子励起/蛍光タンパク質/神経ネットワーク/カルシウムイメージング/ドーパミン/光遺伝学/カルシウム/ショウジョウバエ/モデル動物/幹細胞/近赤外光/神経科学/神経回路/神経幹細胞/神経細胞/遺伝学/遺伝子/睡眠/生理学
他の関係分野：情報学数物系科学化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
5
藻類の太陽光エネルギーの高効率な伝達状態を解明
－巨大タンパク質複合体の単離と光エネルギー移動の詳細－
理化学研究所（理研）放射光科学研究センター 生体機構研究グループの川上 恵典 研究員、米倉 功治 グループディレクター（最先端研究プラットフォーム連携（TRIP）事業本部 理研－JEOL連携プロジェクト 副プロジェクトディレクター、東北大学 多元物質科学研究所 教授）、熊本大学 産業ナノマテリアル研究所の小澄 大輔 准教授、同大学院自然科学教育部の板東（魚谷）未希 博士後期課程学生、木田 雅俊 博士前期課程学生（研究当時）、廣田 悠真 博士前期課程学生（研究当時）、同大学理学部理学科物理学コースの加藤 善大 学士課程学生（研究当時）、豊橋技術科学大学 応用化学・生命工学系の広瀬 侑 准教授の...
キーワード：アンテナ/人工知能（AI）/光エネルギー/PCB/コヒーレンス/パルス/時間分解/時間分解分光/物質科学/バクテリア/分光学/放射光/近赤外/太陽/分子構造/ナノマテリアル/光化学/耐熱性/クロロフィル/シアノバクテリア/タンパク質複合体/結晶構造解析/光合成/電子伝達/環境適応/太陽光/電子線/蛍光共鳴エネルギー移動/エネルギー移動/パルスパワー/フェムト秒分光/人工光合成/赤外光/地球環境/ウラン/ピコ秒/フェムト秒/原子力/構造制御/電子顕微鏡/分解能/結晶構造/カロテノイド/クライオ電子顕微鏡/高分解能/APC/超分子/ラット/近赤外光/膜タンパク質
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学生物学総合理工工学農学
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発表日：2025年9月7日
6
病原体を見分ける植物のセンサーをデザイン
－免疫受容体を人工設計し新たな病原体の認識を可能に－
理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター 植物免疫研究グループの白須 賢 グループディレクター（環境資源科学研究センター 副センター長）、ブルーノ・ポクマン・ゴウ 基礎科学特別研究員、門田 康弘 専任研究員らの国際共同研究グループは、植物が病原体からの"危険サイン"を検知するセンサーの役割を持つ免疫受容体[1]をさまざまな種から網羅的に探索する方法を開発しました。さらに、この手法を用いて、多様な細菌を認識する新...
キーワード：パターン認識/プログラミング/最適化/情報学/人工知能（AI）/レジリエンス/環境変動/バクテリア/分子構造/アブラナ科/タンパク質合成/ロイシン/翻訳開始/ブラシノステロイド/共進化/生命情報/質量分析/持続可能/持続可能な開発/センサー/マイクロ/二酸化炭素/EF-Tu/候補遺伝子/インフォマティクス/構造予測/アポプラスト/酸化酵素/部位特異的変異/哺乳類/アブラナ科植物/リン酸/植物ホルモン/植物免疫/病害抵抗性/シロイヌナズナ/トマト/糸状菌/イネ/キメラ/ゲノム編集技術/形質転換/酵素活性/細胞壁/多糖類/抵抗性/土壌/キチン/耐病性/微生物/アミノ酸配列/ロイシンリッチリピート/病原体/免疫系/オミックス/ゲノム情報/タバコ/機能解析/細胞膜/翻訳制御/酵素反応/ショック/ホルモン/発展途上国/分子機構/ゲノム編集/脱リン酸化/アミノ酸/キナーゼ/グルタミン酸/クローニング/クロマトグラフィー/シグナル伝達機構/スクリーニング/ステロイド
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8月30日
7
深層学習×写真フィルムでハイパー核の質量を測定
－ノイズを排除した解析手法で新たな結果を取得－
理化学研究所（理研）開拓研究所 齋藤高エネルギー原子核研究室の笠置 歩 客員研究員（立教大学 大学院人工知能科学研究科 助教）、齋藤 武彦 主任研究員、仲澤 和馬 客員主管研究員（岐阜大学 教育学部 招へい教員、福井大学 附属国際原子力工学研究所 客員教授）、立教大学 大学院人工知能科学研究科の瀧 雅人 准教授らの国際共同研究グループは、大強度陽子加速器施設「J-PARC」[1]において...
キーワード：測定誤差/ベンチマーク/物体検出/AI/位置情報/画像処理/機械学習/深層学習/CERN/K中間子/RIビーム/核力/原子核/高エネルギー/国際共同実験/精密測定/対称性/陽子/J-PARC/ノイズ/ヘリウム/ヘリウム3/ミューオン/加速器/原子核乾板/素粒子/中性子/放射光/データ解析/ニュートリノ/重水素/素粒子物理/フィルム/対称性の破れ/シミュレーション/データ処理/マイクロ/階層構造/原子力/水素原子/分解能/光学顕微鏡/層構造/空間分解能/寿命/ラット
他の関係分野：情報学数物系科学化学工学総合生物
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発表日：2025年8月27日
8
環境保全型養殖への魚体画像診断イノベーション
－抗病性に貢献する好熱菌発酵飼料の機能性を評価－
理化学研究所（理研）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、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、バイオリソース研究センター 統合情報開発室の鈴木 健大 研究員、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、医工学分野で活用される画像診断のための計算手法を応用し、魚体の画像を用いて非侵襲的に健康状態を評価する技術を開発しました。本開発技術の検証では、マダイの感染症発症と...
キーワード：ランダムフォレスト/画像データ/画像情報/ブースティング/学習アルゴリズム/AI/アルゴリズム/フレームワーク/機械学習/品質管理/一酸化二窒素/窒素循環/定量的評価/温室効果ガス/化学物質/海洋/普遍性/エントロピー/ノイズ/温室効果/惑星/植物相/生体触媒/定量評価/バイオリアクター/生物工学/持続可能/社会貢献/持続可能な開発/評価手法/カーボン/AMR/テクスチャ/メタン/リサイクル/環境負荷/自動化/生産性/医工学/園芸学/機能性/好熱菌/発酵/病原菌/共生細菌/環境保全/技術革新/ウシ/生態系/バイオマス/土壌/土壌微生物/病原性/生物多様性/微生物/病原体/細胞膜/微生物叢/HSV/生体防御/白血球/発展途上国/画像診断/血液/抗菌薬/迅速診断/スマートフォン/感染症/細菌/細菌叢/真菌/非侵襲/薬剤耐性
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：2025年8月20日
9
生体分子モーターの回転駆動機構を原子レベルで解明
－「歪み」と「押し出し」から成る駆動力－
理化学研究所（理研）開拓研究所 杉田理論分子科学研究室の杉田 有治 主任研究員（計算科学研究センター 粒子系生物物理研究チーム チームプリンシパル）、本橋 昌大 大学院生リサーチ・アソシエイトらの共同研究グループは、生体内でエネルギー変換を担う分子モーター[1]である「F1-ATPase」の回転機構について、計算機シミュレーションを用いて解析し、原子レベルの「歪（ひず）み」と「押し出し」によっ...
キーワード：データ駆動/スーパーコンピュータ/最適化/自由エネルギー/人工知能（AI）/計算量/分子動力学シミュレーション/計算機シミュレーション/分子構造/一分子観察/高分子/ATP合成/静電相互作用/材料科学/生体分子モーター/結合状態/加水分解/遷移状態/水分解/単一分子/TMD/シミュレーション/ナノスケール/ポリマー/マルチスケール/モーター/モデリング/結晶化/大規模計算/電子顕微鏡/電子顕微鏡法/動力学/分解能/分子シミュレーション/分子動力学/並列計算/生体内/エネルギー変換/好熱菌/リン酸/スギ/ATP合成酵素/MDシミュレーション/クライオ電子顕微鏡/分子モーター/高分解能/細胞膜/アデノシン/ナノマシン/生物物理/動態解析/分子機構/ナノテクノロジー/ATP/アミノ酸/ミトコンドリア/構造変化/高次構造/細胞骨格/生体高分子/生体分子/生体膜/分子動力学計算/立体構造/細菌/脂質
他の関係分野：情報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8月20日
10
AIとロボットが実験の「裏方作業」もする未来
－実験室全体を完全自動化する設計思想の提案－
理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター バイオコンピューティング研究チームの落合 幸治 研究員、高橋 恒一 チームディレクター、AI生物学研究チームの尾崎 遼 チームディレクター、筑波大学 ヒューマニクス学位プログラムの田原（新井）悠也 大学院生、梅馨堂合同会社の梅野 真 代表社員、東京科学大学 総合研究院 難治疾患研究所 ロボット科学分野の神田 元紀 教授らの共同研究グループは、細胞が恒常性を維持する機能をヒントに、実験室（ラボ）全体を一つの統合システムと見なし、自らの状態を把握して維持する...
キーワード：インターフェース/コンピューティング/AI/タスク/画像認識/自然言語/人工知能（AI）/実験計画/太陽/初期胚/塩基配列/太陽光/センサー/マイクロ/メンテナンス/ロボット/ロボットアーム/自動化/統合システム/機能予測/資源管理/iPS細胞/グリア細胞/自己複製/オルガノイド/ES細胞/イミン/グリア/ラット/幹細胞/再生医療/細胞培養/創薬/多能性幹細胞
他の関係分野：情報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：2025年8月9日
11
海洋細菌由来のテルペン合成酵素の機能を解明
－原子レベルでの酵素機能を理解し機能の改変を実現－
理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター 天然物生合成研究ユニットの高橋 俊二 ユニットリーダー、藤山 敬介 訪問研究員（研究当時、現 植物化学遺伝学研究チーム 基礎科学特別研究員）、髙木 海 テクニカルスタッフⅠ、ニュー・ノック・クウィン・ヴォ 特別研究員（研究当時、現 植物ゲノム発現研究チーム 研究員）、森田 直子 テクニカルスタッフⅠ、分子構造解析ユニットの野川 俊彦 技師の研究チームは、ユニークなドメイン[1]構成を有する海洋細菌Aquimarina spongiae由来の...
キーワード：最適化/人工知能（AI）/先端技術/海洋/水分子/分子構造/二量体/触媒反応/X線結晶解析/結晶解析/X線結晶構造解析/ブラシノステロイド/結晶構造解析/分子進化/触媒作用/持続可能/持続可能な開発/環境負荷/結晶化/構造最適化/生体内/X線結晶構造/カルス/部位特異的変異/テルペン/リン酸/海洋細菌/結晶構造/変異体/技術革新/ホスファターゼ/二次代謝/生合成/生合成遺伝子/生合成酵素/炭化水素/二次代謝産物/微生物/アミノ酸配列/酵素反応/代謝産物/発展途上国/脱リン酸化/アミノ酸/ステロイド/テルペノイド/ラット/環化反応/抗炎症/抗炎症作用/生体分子/生理活性/創薬/天然化合物/天然有機化合物/立体構造/ウイルス/ゲノム/遺伝学/遺伝子/抗がん剤/細菌/真菌
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工学総合生物農学
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発表日：2025年7月31日
12
室温でスピン閉鎖を実現
－シリコントランジスタに“深い不純物”添加で量子機能－
理化学研究所（理研）開拓研究所 石橋極微デバイス工学研究室の大野 圭司 専任研究員（創発物性科学研究センター 量子効果デバイス研究チーム 専任研究員）、伴 芳祐 特別研究員（研究当時）、石橋 幸冶 主任研究員（創発物性科学研究センター 量子効果デバイス研究チーム チームディレクター）、産業技術総合研究所 先端半導体研究センター 新原理シリコンデバイス研究チームの森 貴洋 研究チーム長、東京電機大学 工学部 電気電子工学科の森山 悟士 教授らの共同研究グループは、...
キーワード：モバイル/AI/符号化/量子計算/結晶格子/バンド構造/高磁場/磁気共鳴/熱機関/反水素/閉じ込め/量子コンピュータ/量子情報/ヘリウム/地磁気/磁場/量子ビット/キャリア/トランジスタ/バンドギャップ/位置制御/大規模集積回路/電界効果トランジスタ/量子効果デバイス/電界効果/電気伝導/電子状態/イオン注入/シリコン/スピン/センサー/トンネル/トンネル効果/ナノメートル/マイクロ/極低温/集積回路/水素原子/超並列計算/電子顕微鏡/透過電子顕微鏡/半導体/微細加工/分解能/並列計算/量子効果/量子力学/超並列/微細加工技術/ホウ素/空間分解能
他の関係分野：情報学数物系科学総合理工工学総合生物農学
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発表日：2025年7月31日
13
宇宙を読み解く新たな知性:量子×AIで異常なエネルギー放射現象を発見
－X線宇宙観測データと量子機械学習の融合による世界初の成果
大阪大学 大学院理学研究科の川室 太希 助教、立教大学の山田 真也 准教授、酒井 優輔さん（博士後期課程）、理化学研究所の長瀧 重博 主任研究員、松浦 俊司 上級研究員、東北大学の山田 智史 助教らによる研究グループは、欧州宇宙機関（ESA）が運用するX線天文衛星XMM-Newtonがこれまで約24年間にもわたり取得してきた大規模な宇宙のX線変動データから、量子コンピュータと機械学習を組み合わせた量子機械学習モデルを構築し適応することで、113件の異常なエネルギー（X線）放射現象を捉えることに成功しました。詳細は...
キーワード：機械学習/人工知能（AI）/量子コンピュータ/衛星
他の関係分野：情報学数物系科学
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発表日：2025年7月31日
14
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]...
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/宇宙物理学/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/天文学/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7月31日
15
「AI聖徳太子」が複数情報を聞き分け、開発方針を指示
－多様な要求物性の環境低負荷型プラスチック材開発に貢献－
理化学研究所（理研）環境資源科学研究センター 環境代謝分析研究チームの藤田 凌 研修生（研究当時）、天本 義史 客員研究員、菊地 淳 チームディレクターの研究チームは、人工知能（AI）を用いて環境低負荷型のプラスチックの材料設計サイクルを高速化する手法を開発しました。本研究成果は、単一の計測から複数情報を抽出することで、多様な物性を要求される環境低負荷型のプラスチック材料開発に貢献するものと期待されます。カーボンニュートラル、サーキュラーエコノミー、ネイチャーポジティブ[1]に向...
キーワード：統計モデル/相関係数/特徴抽出/AI/アルゴリズム/ニューラルネットワーク/機械学習/最適化/情報抽出/畳み込みニューラルネットワーク/信号処理/深層学習/人工知能（AI）/医療機器/完新世/沿岸生態系/温室効果ガス/環境分析/低炭素社会/パルス/原子核/磁気共鳴/複雑系/揺らぎ/ノイズ/ヘリウム/温室効果/気候変動/磁場/超伝導/惑星/構造形成/自己組織/分子ダイナミクス/高分子/ケミカルリサイクル/生分解/カーボンニュートラル/持続可能/低炭素/ボトルネック/紫外線/持続可能な開発/評価手法/材料設計/カーボン/シミュレーション/ダイナミクス/ニューラルネット/プラスチック/ポリマー/マルチスケール/メタン/リサイクル/永久磁石/結晶化/高分子材料/資源循環/自動車/二酸化炭素/二酸化炭素/散逸構造/インフォマティクス/生分解性/生態系/水利用/土地利用/土地利用変化/プランクトン/植物プランクトン/生物多様性/微生物/磁気共鳴画像/組織化/超分子
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7月31日
16
1光子で2原子を同時励起する現象を観測
－超伝導量子回路が見せる新しい量子力学現象－
理化学研究所（理研）量子コンピュータ研究センター 超伝導量子シミュレーション研究チームの朝永 顕成 研究員（研究当時）、蔡 兆申 チームディレクターらの国際共同研究グループは、量子コンピュータへの応用が期待される基本素子である超伝導量子回路を用いて、1光子が2原子を同時励起する現象を観測しました。今回、国際共同研究グループは、超伝導量子回路を用いて作製した二つの人工原子（量子ビット[1]）を、一つの共振器...
キーワード：コンピューティング/最適化/人工知能（AI）/地球科学/量子コンピュータ/量子シミュレーション/量子情報/量子情報処理/エネルギースペクトル/素粒子/スペクトル/超伝導/励起状態/量子ビット/トランジスタ/共振器/量子エレクトロニクス/シミュレーション/周波数/新エネルギー/量子力学/SPECT/生体イメージング
他の関係分野：情報学環境学数物系科学化学総合理工工学
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発表日：2025年7月31日
17
装着型運動アシストロボットのAI駆動型制御手法を開発
－動作と周囲環境情報に基づくヒトの動作支援－
理化学研究所（理研）情報統合本部 ガーディアンロボットプロジェクト（GRP）人間機械協調研究チームの古川 淳一朗 研究員（研究当時）、森本 淳 客員主管研究員の研究チームは、装着者の身体運動情報と一人称視点映像[1]から、装着型運動アシストロボットの制御コマンド（信号）を生成するAI駆動型制御手法を開発しました。本研究成果は、ロボットを活用した日常動作支援技術として、今後ますます進行する高齢化社会に貢献す...
キーワード：電気通信/統計モデル/情報学/深層学習/人工知能（AI）/生体信号/高齢化社会/ブレイン/空気圧/樹脂/人間機械協調/カーボン/アクチュエータ/センサー/ロボット/学習制御/環境情報/情報統合/関節/筋肉/身体運動/日常生活/リハビリ/筋活動/筋電図/リハビリテーション/高齢化
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学工学総合生物
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発表日：2025年7月31日
18
原子核の形状は「アーモンド」
－定説を覆し、70年経て浮かび上がった真の姿－
理化学研究所（理研）仁科加速器科学研究センター 核構造研究部の大塚 孝治 客員主管研究員（東京大学名誉教授）、東京大学 大学院理学系研究科附属原子核科学研究センターの角田 佑介 特任研究員、筑波大学 計算科学研究センターの清水 則孝 准教授らの共同研究グループは、量子論に基づいて、原子核の形と回転に関する新たな理論体系を提示しました。この成果は、70年近く信じられてきた原子核の形状と回転の描像とは異なり、教科書の書き換えにもつながるものです。多くの原子核の形は球形ではなく、楕円体に変形して...
キーワード：スーパーコンピュータ/人工知能（AI）/実験計画/CERN/RIビーム/クォーク・グルーオン・プラズマ/核構造/核力/強い相互作用/原子核/原子核構造/原子核物理学/高エネルギー/準安定/対称性/非対称性/陽子/量子論/加速器/素粒子/中性子/同位体/内部構造/励起状態/HPC/ウラン/シミュレーション/スピン/原子力/表面張力/アイソトープ/寿命
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7月31日
19
口腔細菌叢の乱れは腸内細菌叢の乱れ
－歯周病に罹患すると腸内細菌叢が乱れて全身に悪影響の恐れ－
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山崎 和久 客員主管研究員（新潟大学 名誉教授）、宮内 栄治 客員研究員（群馬大学 生体調節研究所 粘膜エコシステム制御分野 准教授）、大野 博司 チームディレクターらの国際共同研究グループは、歯周病[1]以外に全身的な疾患のない患者と歯周病を含む全身的な疾患のない健康な対象者の唾液、ならびにふん便中の細菌叢（そう）を網羅的に解析し、歯周病患者では...
キーワード：情報量/類似度/人工知能（AI）/因果関係/フィルム/タンパク質複合体/システム制御/インフォマティクス/rRNA/16S rRNA/有機酸/微生物/脂肪酸合成/dysbiosis/オミクス/オミクス解析/遺伝子解析/炎症性腸疾患/滑膜/肝硬変/肝疾患/関節/血清/疾患モデル動物/病理/アルコール/外傷/寿命/心臓/代謝産物/大腸/短鎖脂肪酸/歯学/歯周病/RNA/アミノ酸/アルツハイマー病/クロマトグラフィー/タンパク質分解/マウス/モデル動物/リウマチ/リポタンパク質/リポ多糖/炎症性サイトカイン/関節リウマチ/血液/抗炎症/抗炎症作用/脂肪酸/上皮細胞/代謝物/大腸がん/2型糖尿病/アレルギー/サイトカイン/ディスバイオーシス/バイオフィルム/メタボローム/メタボローム解析/遺伝子/疫学/疫学研究/健康寿命/細菌/細菌叢/疾患モデル/唾液/腸内細菌/腸内細菌叢/糖尿病/動脈硬化
他の関係分野：情報学数物系科学化学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年7月31日
20
脳知能の三大理論を統合する三重等価性
－神経回路は外界のアルゴリズムを自律的に模倣する－
理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター脳型知能理論研究ユニットの磯村拓哉ユニットリーダーは、あるクラスの神経回路の力学系、統計的推論、チューリングマシン[1]の数理的表現が同値であること、すなわちこれらの概念の間に三重等価性があることを数理解析により明らかにしました。本研究成果は、統計的推論やアルゴリズム的情報処理の神経基盤への理解を進め、ヒトや動物の知性の理解に貢献することが期待されます。生物の知能を特徴付けることは、挑戦的で重要な課題です。しかし、知能情報処理の三大理論で...
キーワード：モデル選択/計算理論/生成モデル/知能情報処理/AI/アルゴリズム/ベイズモデル/計算モデル/最適化/自由エネルギー/情報理論/神経回路モデル/符号化/オートマトン/微分方程式/統計力学/力学系/数値シミュレーション/自己組織/メモリ/シミュレーション/ダイナミクス/シナプス/神経活動/神経生理学/トマト/脳神経科学/組織化/脳科学/ドーパミン/可塑性/神経伝達物質/妥当性/アセチルコリン/シナプス可塑性/セロトニン/ノルアドレナリン/神経科学/神経回路/神経細胞/遺伝子/生理学
他の関係分野：情報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7月31日
21
周期駆動系で量子情報の非局在化を実証
－学術研究のための量子コンピュータの本格利用が開始－
理化学研究所（理研）量子コンピュータ研究センター 量子計算科学研究チームの関 和弘 研究員、開拓研究所 柚木計算物性物理研究室の柚木 清司 主任研究員（計算科学研究センター 量子系物質科学研究チーム チームプリンシパル、量子コンピュータ研究センター 量子計算科学研究チーム チームディレクター、創発物性科学研究センター 計算量子物性研究チーム チームディレクター）、クオンティニュアム株式会社の菊池 勇太 リードR&Dサイエンティスト（理研 数理創造研究センター 客員研究員）、慶應義塾大学 医学部の早田 智也 准教授（理研 数理創造研究センター 客員研究員）の共同研究グループは、...
キーワード：量子アルゴリズム/コンピューティング/ベンチマーク/アルゴリズム/プロトコル/情報理論/人工知能（AI）/量子計算/情報通信/ハミルトニアン/計算量/QCD/イオントラップ/ゲージ理論/モット絶縁体/擬ギャップ/強相関系/相関関数/統計力学/非平衡/非平衡現象/物質科学/物性物理/輸送現象/量子コンピュータ/量子情報/量子多体系/ノイズ/磁場/量子ビット/強相関/状態密度/絶縁体/HPC/シミュレーション/トラップ/新エネルギー/量子情報理論/量子力学/ラット
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学総合理工工学
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発表日：2025年7月31日
22
小児アレルギー症状予測を目指した感作パターン解析
－多項目アレルギー検査ドロップスクリーンの活用－
理化学研究所（理研）開拓研究本部 伊藤ナノ医工学研究室（研究当時）の伊藤 嘉浩 主任研究員（研究当時、現 光量子工学研究センター 先端レーザー加工研究チーム 客員主管研究員）、創発物性科学研究センター 創発生体工学材料研究チーム（研究当時）の秋元 淳 研究員（研究当時、現 光量子工学研究センター 先端レーザー加工研究チーム 客員研究員）らの共同研究グループは、理研が基本コンセプトを開発し、日本ケミファ株式会社が実用化した特異的IgE抗体...
キーワード：クラスタリング/コンポーネント/人工知能（AI）/免疫機能/クラスター分析/計算量/ソフトマター/データ解析/耐熱性/クローン/診断薬/バイオチップ/マイクロ/レーザー/レーザー加工/インフォマティクス/医工学/生体工学/花粉/変異体/ダイズ/トマト/変異株/アレルゲン/スギ/サケ/IgE/同時測定/血清/マイクロアレイ/新型コロナウイルス/統計的手法/B細胞/アトピー性皮膚炎/アルブミン/血液/抗原/肥満細胞/アレルギー/ウイルス/抗体/小児/食物アレルギー/乳幼児/臨床研究
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年7月31日
23
人工イオンチャネルの精密デザインに成功
－膜ペプチドの集まる数を自在に制御して新機能の創出へ－
理化学研究所（理研）生命機能科学研究センター 生体分子動態デザイン研究チームの新津 藍 チームリーダー、開拓研究本部 杉田理論分子科学研究室の杉田 有治 主任研究員、ジョン・ジェウン 専任技師、環境資源科学研究センター 触媒・融合研究グループの袖岡 幹子 グループディレクター、ブリストル大学のデレック・ウルフソン 教授、キングス・カレッジ・ロンドンのマーク・ワレス 教授らの国際共同研究グループは、自然界にはないタンパク質を理論的に設計する独自の手法を用いて、...
キーワード：スーパーコンピュータ/機械学習/人工知能（AI）/システム開発/水分子/水溶液/分子動力学シミュレーション/閉じ込め/バクテリア/α-ヘリックス/自己組織/アルキル化/一分子観察/自己集合/タンパク質合成/ロイシン/細胞内小器官/膜輸送/遺伝情報/抗菌ペプチド/膜輸送体/タンパク質デザイン/メモリ/絶縁体/選択性/構造モデル/動的挙動/二次構造/電気抵抗/HPC/シミュレーション/ナノメートル/モデリング/界面活性剤/生産システム/設計法/動力学/導電性/分子動力学/タンパク質合成系/親水性/人工タンパク質/物質生産/人工細胞/超並列/分子システム/カルシウムイオン/システイン/ペプチド合成/輸送体/二重構造/スギ/Ca2+/アミノ酸配列/全反射蛍光顕微鏡/細胞膜/脂質二重膜/抗菌性/アミノ酸/イオンチャネル/カルシウム/ヘリックス/リン脂質/一分子イメージング/蛍光顕微鏡/蛍光色素/蛍光標識/抗生物質/構造変化/受容体/神経細胞/生体分子/生体膜/分子イメージング/分子動力学計算
他の関係分野：情報学複合領域数物系科学化学生物学工学総合生物農学
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発表日：2025年7月31日
24
半導体の製造プロセスを“一気通貫”で最適化！AI活用により企業の壁を越えスピーディな性能改善に貢献
名古屋大学 未来材料・システム研究所の宇治原 徹 教授、理化学研究所 革新知能統合研究センターの沓掛 健太朗 客員研究員（現 名古屋大学 未来材料・システム研究所 准教授）、グローバルウェーハズ・ジャパン株式会社の永井 勇太 参事、アイクリスタル株式会社の髙石 将輝 代表取締役、関 翔太 取締役技術統括、ソニーセミコンダクタマニュファクチャリング株式会社の谷川 公一 主幹技師 らの研究グループは、Siウェーハ製造プロセスからCIS製造プロセスまでのデジタルツインを仮想空間上に構築して最適化することで、企業の壁を越えた最適化を実現しました。詳細は...
キーワード：仮想空間/最適化/人工知能（AI）/クリスタル/デジタルツイン/半導体/CIS
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31日
25
AIの力で宇宙のリングを探す
－画像認識技術で銀河の泡状構造を効率的に検出－
大阪公立大学 大学院理学研究科の西本 晋平 大学院生（博士後期課程2年）、大西 利和 教授、理化学研究所 情報統合本部の川西 康友 チームリーダー、新潟大学 理学部の金子 紘之 学術研究員らを中心とする共同研究チームは、画像認識AIを活用して天の川銀河や他の銀河に存在する泡状構造を効率的に検出する新しいモデルを開発しました。本モデルにより、これまで人の目で時間をかけて識別していた泡状構造を、高速かつ自動的に検出することが可能になりました。詳細は...
キーワード：画像認識/人工知能（AI）/銀河/情報統合
他の関係分野：情報学数物系科学総合生物
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発表日：2025年7月31日
26
データ駆動型生成AIの限界に迫る
－生成AIで信頼性の高い分子設計を実現する戦略－
横浜市立大学大学院 生命医科学研究科 生命情報科学研究室の吉澤 竜哉さん（博士後期課程1年）、石田 祥一 特任講師、寺山 慧 准教授、理化学研究所 生命機能科学研究センター 制御分子設計研究チームの佐藤 朋広 研究員、大田 雅照 上級研究員、本間 光貴 チームリーダーの研究グループは、生成AIを用いたデータ駆動型分子設計において、AIの予測信頼性を維持しながら複数の特性を同時に最適化するためのフレームワークを開発しました。詳細は...
キーワード：データ駆動/フレームワーク/最適化/人工知能（AI）/生命情報/分子設計
他の関係分野：情報学生物学
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発表日：2025年7月31日
27
急性肝障害はどのような人が急性肝不全に進展しやすいのか？
－AI技術を駆使した新たな分類と予測－
九州大学病院 肝臓・膵臓・胆道内科/九州大学 大学院医学研究院の小川 佳宏 主幹教授、田中 正剛 助教、黒川 美穂 博士後期課程学生らの研究グループは、名古屋大学 大学院理学研究科の岩見 真吾 教授（兼 九州大学マス・フォア・インダストリ研究所 客員教授、理化学研究所 数理創造プログラム 客員研究員、京都大学高等研究院ヒト生物学高等研究拠点 連携研究者）、吉村 雷輝 博士後期課程学生らとの人工知能（AI）技術を臨床研究に応用した共同研究により、急性肝障害患者は治療効果（治療反応性）により3つの集団に分類できることを新たに発見しました。さらに、初診時の血液検査などの臨床情報を用いることにより、患...
キーワード：AI/人工知能（AI）/肝不全/膵臓/肝障害/血液/臨床研究
他の関係分野：情報学
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発表日：2025年7月31日
28
大切な情報を抽出する神経回路モデル
－脳が非線形次元削減を実行している可能性－
理化学研究所（理研）脳神経科学研究センター 数理脳科学研究チームの吉田 健祐 特別研究員、豊泉 太郎 チームリーダーの研究チームは、脳に存在する神経回路構造と脳型のシナプス可塑性学習則[1]を用いて、工学的な非線形次元削減[2]手法と同様の計算を実現する神経回路の数理モデルを提案し、この数理モデルが実際の神経回路の情報処理で活用されている可能性を示しました。本研究成果は、脳内での複雑な情報処理の...
キーワード：画像データ/高次元データ/データ駆動/類似度/アルゴリズム/ニューラルネットワーク/機械学習/神経回路モデル/人工知能（AI）/低次元/非線形/ノイズ/理論的研究/ニューロモルフィック/エネルギー効率/ニューラルネット/接合部/キノコ体/シナプス/神経活動/脳神経科学/脳科学/可塑性/感覚器/神経可塑性/シナプス可塑性/ショウジョウバエ/モデル動物/神経科学/神経回路/神経細胞/脳機能/睡眠
他の関係分野：情報学数物系科学生物学工学総合生物