Machine Learning in Small Data
for Human and Medical Systems

  

MISSION

スモールデータを駆使して,ビッグデータでは得られない価値を創造する

安価に収集できるビッグデータを高速な計算機で処理して機械を学習させればヒトよりも賢い機械を創造できる…第3次人工知能ブームはそんなナイーブな思い込みを拠り所に,深層学習を中心に発展してきました.その一方で,ヒトの経験,少数のエキスパートのみが有する暗黙的な知識,発生自体が稀であったり収集が高コストなデータは,忘れ去られています.

我々は,あえてスモールなデータに着目し,ヒトの経験や暗黙的な知識も積極的に取り込む解析を行うことで,ビッグデータでは得られない新たな価値の創造を目指します.具体的には,スモールデータと専門家の有する知識やノウハウを融合させて,新たな国産医療AIや医療機器の開発,革新的な生産システムの実現につなげます.また,スモールデータを解析するための方法論や新規の機械学習アルゴリズム,数理モデル,そしてデータを通じた基礎医学・神経科学,革新的な生産システム開発への貢献を目指しています.

お知らせ

NEWS

2025.12.23

鈴井先生(NCNP・小児科),夏目特任教授(名大病院・小児科),藤原教授らによる,注意機構を用いた稀少小児てんかんであるIESSの脳波解析についての論文が,IEEE Journal of Biomedical and Health Informatics (IF= 6.8, Top 5% Journal)にて早期公開されました.

2025.12.20

五峯ライフサイエンス国際基金長期招聘助成に採択されました.26年春より,フランスから研究者が研究室(北大電子研)に滞在します.

2025.12.18

祖父江教授(名古屋市立大学麻酔・集中治療科),藤原教授が編集した日本臨床麻酔学会誌45巻6号特集「麻酔科・集中治療におけるAI 開発の現状と課題」が発刊されました.

2025.12.6

鈴井先生(NCNP・小児科医)が,AES(アメリカてんかん学会)にて,オートファジー病であるSENDA/BPAN患者の脳波解析についての発表をしました.

2025.11.30

滝川先生(東京科学大・循環器内科),角田くん(名古屋大卒業生),藤原教授のカテーテルアブレーションにおける焼灼巣サイズ推定アルゴリズムについての論文が,European Heart Journal Openにアクセプトされました.本技術によって,心房細動治療において,より安全かつ効率的なアブレーション手術の実現につながると期待されます.

2025.11.25

研究室メンバで,さくらインターネット石狩データセンタを見学しました.

研究室

Laboratory


 
我々は,スモールデータをキーワードに,新規の数理モデル・機械学習を活用したアルゴリズム開発を行っています.応用面として生体信号処理を活用した医療AIと,製造業による生産性向上に資するDXシステムに注力しています.学生には常に最新スペックのデスクトップPC / Macbookを配布,クラウドの計算機環境の提供,国際会議への参加など,最高の研究環境の構築を目指しています.

なお,本研究室は北海道大学と奈良先端科学技術大学院大学の2大学で活動しています.
 

研究テーマ

Research Topics

 

機械学習

生体信号やオミックスデータ,生産システムのデータは,十分なデータを収集することが難しく,これらに基づいたAIの開発には,ビッグデータとは異なるアプローチが必要です.私たちは,時系列,異常検知,不均衡データ,因果推論などの新たなアルゴリズムの開発と応用を行っています.
 

数理モデル

現象を理解し,解析,制御するためには,関心のある現象の挙動を記述する数理モデルが必要です.私たちは,神経科学,生理学,物理化学的な知識を用いて,脳内における神経細胞の活動など生体モデル化と操作を試みています.
 

自律神経活動

自律神経系は内臓,循環,体温,代謝,免疫などの生命活動維持に関わる重要機能を不随意に制御し,また睡眠と覚醒,摂食,ストレス,情動など随意活動にも相互に影響しています.私たちは自律神経活動と疾患や情動との関わりについて,調査しています.
 

ソフトウェア医療機器(SaMD)

SaMDとは,診断や治療を支援する目的で使用されるソフトウェアのことです.私たちは主に生体信号を解析する医療AI/SaMDについて,データ収集から開発,薬事まで一気通貫に開発を進めています.
 

UI設計

センサの小型化に伴い,日常生活でも簡便に心拍や皮膚抵抗などの生体信号が測定できるようになりました.我々はこのような生体計測技術を活用して,自動車運転などの人間-機械系において,ユーザ体験を向上させるUIの設計を行っています.
 

生産システム最適化

化学,鉄,製薬,半導体などの複雑な生産プロセスを,効率的かつ安全に操業するには,データの活用が必要です.私たちは,ソフトセンサや異常検知,因果推論などの解析技術を活用して,製造業のカイゼンを進めています.

アクセス

ACCESS

北海道大学電子科学研究所

郵便宛先
001-0020
札幌市北区北20条西10丁目
電子科学研究所生体データサイエンス研究分野

オフィス
電子科学研究所5F 106-2号室



 
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奈良先端科学技術大学院大学

郵便宛先
630-0101
奈良県生駒市高山町8916番地の5
奈良先端科学技術大学院大学メディルクス研究センター

オフィス
学際融合領域研究棟1号館5F


 
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