2025/03/07 更新

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カジ シズオ
鍛冶 静雄
KAJI SHIZUO
所属
マス・フォア・インダストリ研究所 数理計算インテリジェント社会実装推進部門 教授
理学部 数学科(併任)
数理学府 数理学専攻(併任)
マス・フォア・イノベーション連係学府 (併任)
工学部 船舶海洋工学科(併任)
工学部 地球資源システム工学科(併任)
工学部 土木工学科(併任)
職名
教授
プロフィール
空間の位相的性質、特に、リー群の作用をもつ対称性の豊かな空間のトポロジーを調べています。群作用を持つ空間の性質は、多項式やグラフといった離散的な対象にきれいに写し取ることができます。私はこの連続と離散を結ぶ対応を研究しています。またトポロジーの他の科学・工学への応用にも興味があり、主にコンピューターグラフィックスへの応用を考えています。

学位

  • 博士(理学)

経歴

  • 福岡大学理学部応用数学科(2008/04-2010/03) 山口大学理工学研究科(2010/04-2016/03) 山口大学創成科学研究科(2016/04-2018/03)   

研究テーマ・研究キーワード

  • 研究テーマ: 空間の位相的性質、特に、リー群の作用をもつ対称性の豊かな空間のトポロジーを調べています。群作用を持つ空間の性質は、多項式やグラフといった離散的な対象にきれいに写し取ることができます。私はこの連続と離散を結ぶ対応を研究しています。またトポロジーの他の科学・工学への応用にも興味があり、コンピューターグラフィックスやデータ解析への応用を考えています。

    研究キーワード: トポロジー, 産業数学, 形状設計, データ解析

    研究期間: 2008年4月 - 2029年1月

受賞

  • JSIAM Letters 論文賞

    2023年7月   日本応用数理学会   JSIAM Letters paper award

  • Radiological Physics and Technology 2021 Most Citation Award

    2022年4月   日本医学物理学会  

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    Radiological Physics and Technology誌にて,引用数の多い論文に贈られる Most Citation Award を受賞した.

  • 2021年度電気通信普及財団賞(第37回)テレコム学際研究部門

    2022年3月   電気通信普及財団  

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    人流データから街の「賑わい」を定量化する手法を提案した.

  • 第9回 藤原洋数理科学賞 奨励賞

    2020年10月   形状デザインの数理的方法の深化・発展とその社会実装

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    分子のようにミクロな世界から建築物や宇宙まで,この世界はさまざまな形で成り立っています.私は広い意味での形を,解析したりデザインしたりする研究を行っています.目に見える形だけではなく,数学的にはビッグデータも高次元の形とみなすことができます.数字や文字で表しにくい対象・データを,その形を通して見ることで,コンピューターによる記述や処理が可能になります.
     私の研究ではこれまでに,CTやレーダーといった医療・土木で用いられるイメージング技術,コンピューター上で形状をデザインする技術,データの形に着目することで少量のデータで深層学習を補うことのできる解析技術などを,共同研究者の方たちと一緒に開発してきました.また,工学的に有用で不思議な性質を持つ「メビウス・カライドサイクル」という形状(リンク機構)は,折り紙からスタートして背後に現代数学が絡み合う,工学・数学・折り紙が邂逅する学術上も応用上も面白い発見になりました.折り紙の展開図や3Dプリンタモデルを公開しているので,ぜひ触れて見てください.

  • The 30th Annual Excellent Paper Award

    2020年7月   The Korean Federation of Science and Technology Societies(KOFST)   Geometric representations of finite groups on real toric spaces

論文

  • Linkage Mechanisms Governed by Integrable Deformations of Discrete Space Curves 査読 国際誌

    Shizuo Kaji, Kenji Kajiwara, Hyeongki Park

    Nonlinear Systems and Their Remarkable Mathematical Structures. Volume 2, CRC Press   2019年12月

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    記述言語:英語  

    DOI: https://doi.org/10.1201/9780429263743

  • Geometric representations of finite groups on real toric spaces 査読

    Soojin Cho, Suyoung Choi, Shizuo Kaji

    Journal of the Korean Mathematical Society   56 ( 5 )   1265 - 1283   2019年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We develop a framework to construct geometric representations of finite groups G through the correspondence between real toric spaces XR and simplicial complexes with characteristic matrices. We give a combinatorial description of the G-module structure of the homology of XR. As applications, we make explicit computations of the Weyl group representations on the homology of real toric varieties associated to the Weyl chambers of type A and B, which show an interesting connection to the topology of posets. We also realize a certain kind of Foulkes representation geometrically as the homology of real toric varieties.

    DOI: 10.4134/JKMS.j180646

  • Unsupervised method for representation transfer from one brain to another

    Nakamura, D; Kaji, S; Kanai, R; Hayashi, R

    FRONTIERS IN NEUROINFORMATICS   18   1470845   2024年11月   ISSN:1662-5196 eISSN:1662-5196

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Frontiers in Neuroinformatics  

    Although the anatomical arrangement of brain regions and the functional structures within them are similar across individuals, the representation of neural information, such as recorded brain activity, varies among individuals owing to various factors. Therefore, appropriate conversion and translation of brain information is essential when decoding neural information using a model trained using another person’s data or to achieving brain-to-brain communication. We propose a brain representation transfer method that involves transforming a data representation obtained from one person’s brain into that obtained from another person’s brain, without relying on corresponding label information between the transferred datasets. We defined the requirements to enable such brain representation transfer and developed an algorithm that distills the assumption of common similarity structure across the brain datasets into a rotational and reflectional transformation across low-dimensional hyperspheres using encoders for non-linear dimensional reduction. We first validated our proposed method using data from artificial neural networks as substitute neural activity and examining various experimental factors. We then evaluated the applicability of our method to real brain activity using functional magnetic resonance imaging response data acquired from human participants. The results of these validation experiments showed that our method successfully performed representation transfer and achieved transformations in some cases that were similar to those obtained when using corresponding label information. Additionally, we reconstructed images from individuals’ data without training personalized decoders by performing brain representation transfer. The results suggest that our unsupervised transfer method is useful for the reapplication of existing models personalized to specific participants and datasets to decode brain information from other individuals. Our findings also serve as a proof of concept for the methodology, enabling the exchange of the latent properties of neural information representing individuals’ sensations.

    DOI: 10.3389/fninf.2024.1470845

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  • Computed tomography morphological assessments of central airways in interstitial lung abnormalities and idiopathic pulmonary fibrosis

    Maetani, T; Tanabe, N; Tanizawa, K; Sakamoto, R; Shiraishi, Y; Hayashi, Y; Uyama, M; Matsunashi, A; Sato, S; Suzuki, K; Masuda, I; Fukui, M; Kaji, S; Handa, T; Hirai, T

    RESPIRATORY RESEARCH   25 ( 1 )   404   2024年11月   ISSN:14659921 eISSN:1465-993X

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Respiratory Research  

    Background: Little is known about whether central airway morphological changes beyond traction bronchiectasis develop and affect clinical outcomes in patients with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF). This study aimed to compare central airway structure comprehensively between patients with IPF, subjects with interstitial lung abnormality (ILA), and those without ILA (control) using computed tomography (CT). We further examined the prognostic impact of IPF-specific CT airway parameters in patients with IPF. Methods: This retrospective study included male patients with IPF, and male health checkup subjects divided into those with ILA and control based on lung cancer screening CT. Using an artificial intelligence-based segmentation technique, the extent of fibrotic regions in the lung was quantified. After airway tree segmentation, CT parameters for central airway morphology, including the lumen area of the extrapulmonary airways (LAextra), wall and lumen area of the segmental/subsegmental intrapulmonary airways (WAintra and LAintra), tracheal distortion (tortuosity and curvature) and bifurcation angle of the main carina, were calculated. Results: There were 106 patients with IPF, 53 subjects with ILA, and 1295 controls. Multivariable models adjusted for age, height and smoking history revealed that LAintra and WAintra were larger in both ILA and IPF, and that tracheal tortuosity and curvature were higher in IPF, but not in ILA, than in the control, whereas the bifurcation angle did not differ between the 3 groups. According to multivariable Cox proportional hazards models including only patients with IPF, increased WAintra was significantly associated with greater mortality (standardized hazard ratio [95% confidence interval] = 1.58 [1.17, 2.14]), independent of the volume of fibrotic regions, normal-appearing regions, or the whole airway tree in the lung. Conclusion: Increased lumen area and wall thickening of the central airways may be involved in the pathogenesis of ILA and IPF, and wall thickening may affect the prognosis of patients with IPF.

    DOI: 10.1186/s12931-024-03032-5

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  • Homogenization of word relationships in schizophrenia: Topological analysis of cortical semantic representations

    Hayashi, R; Kaji, S; Matsumoto, Y; Nishida, S; Nishimoto, S; Takahashi, H

    PSYCHIATRY AND CLINICAL NEUROSCIENCES   2024年8月   ISSN:1323-1316 eISSN:1440-1819

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    記述言語:英語   出版者・発行元:Psychiatry and Clinical Neurosciences  

    Aim: Patients with schizophrenia typically exhibit symptoms of disorganized thought and display concreteness and over-inclusion in verbal reports, depending on the level of abstraction. While concreteness and over-inclusion may appear contradictory, the underlying psychopathology that explains these symptoms remains unclear. In the current study, we used functional magnetic resonance imaging with an encoding modeling approach to examine how concepts of various words, represented as brain activity, are anomalously connected at different levels of abstraction in patients with schizophrenia. Methods: Fourteen individuals diagnosed with schizophrenia and 17 healthy controls underwent functional magnetic resonance imaging to measure brain activity representing concepts of various words. We used a persistent homology (PH) method to analyze the topological structures of word representations in schizophrenia patients, healthy controls, and random data, across different levels of abstraction by varying dissimilarity scales in the representation space. Results: The results revealed that patients with schizophrenia exhibited more homogeneous word relationships across different levels of abstraction compared with healthy controls. Additionally, topological structures exhibited a shift toward a random network structure in patients with schizophrenia compared with controls. The PH method successfully distinguished semantic representations of patients with schizophrenia from those of controls. Conclusions: The current results provide an explanation for the mechanisms underlying the deficits in abstraction ability observed in schizophrenia. The isotopic connection of individual concepts reflects both the reduction of contextual connections at a semantically fine-grained scale and the absence of clear boundaries between related concepts at a coarse scale, which lead to concreteness and over-inclusion, respectively.

    DOI: 10.1111/pcn.13727

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  • Expiratory-inspiratory Ratios of Cross-sectional Lumen Diameter and Longitudinal Length of Spatially Matched Proximal Airway Branches on CT in Patients With COPD

    Tanabe, N; Suito, H; Kaji, S; Shiraishi, Y; Terada, K; Sakamoto, R; Sato, A; Sato, S; Hirai, T

    AMERICAN JOURNAL OF RESPIRATORY AND CRITICAL CARE MEDICINE   209   2024年5月   ISSN:1073-449X eISSN:1535-4970

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  • Iterative CT Reconstruction with Generative AI

    Ozaki, S; Kaji, S; Nawa, K; Imae, T; Nakagawa, K

    RADIOTHERAPY AND ONCOLOGY   194   S3905 - S3908   2024年5月   ISSN:0167-8140 eISSN:1879-0887

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  • Longitudinal assessment of interstitial lung abnormalities on CT in patients with COPD using artificial intelligence-based segmentation: a prospective observational study

    Shiraishi, Y; Tanabe, N; Sakamoto, R; Maetani, T; Kaji, S; Shima, H; Terada, S; Terada, K; Ikezoe, K; Tanizawa, K; Oguma, T; Handa, T; Sato, S; Muro, S; Hirai, T

    BMC PULMONARY MEDICINE   24 ( 1 )   2024年4月   ISSN:1471-2466

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    出版者・発行元:BMC Pulmonary Medicine  

    Background: Interstitial lung abnormalities (ILAs) on CT may affect the clinical outcomes in patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD), but their quantification remains unestablished. This study examined whether artificial intelligence (AI)-based segmentation could be applied to identify ILAs using two COPD cohorts. Methods: ILAs were diagnosed visually based on the Fleischner Society definition. Using an AI-based method, ground-glass opacities, reticulations, and honeycombing were segmented, and their volumes were summed to obtain the percentage ratio of interstitial lung disease-associated volume to total lung volume (ILDvol%). The optimal ILDvol% threshold for ILA detection was determined in cross-sectional data of the discovery and validation cohorts. The 5-year longitudinal changes in ILDvol% were calculated in discovery cohort patients who underwent baseline and follow-up CT scans. Results: ILAs were found in 32 (14%) and 15 (10%) patients with COPD in the discovery (n = 234) and validation (n = 153) cohorts, respectively. ILDvol% was higher in patients with ILAs than in those without ILA in both cohorts. The optimal ILDvol% threshold in the discovery cohort was 1.203%, and good sensitivity and specificity (93.3% and 76.3%) were confirmed in the validation cohort. 124 patients took follow-up CT scan during 5 ± 1 years. 8 out of 124 patients (7%) developed ILAs. In a multivariable model, an increase in ILDvol% was associated with ILA development after adjusting for age, sex, BMI, and smoking exposure. Conclusion: AI-based CT quantification of ILDvol% may be a reproducible method for identifying and monitoring ILAs in patients with COPD.

    DOI: 10.1186/s12890-024-03002-z

    Web of Science

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  • Quantification of airway structures by persistent homology

    Shizuo Kaji, Naoya Tanabe, Tomoki Maetani, Yusuke Shiraishi, Ryo Sakamoto, Tsuyoshi Oguma, Katsuhiro Suzuki, Kunihiko Terada, Motonari Fukui, Shigeo Muro, Susumu Sato, Toyohiro Hirai

    IEEE Transactions on Medical Imaging   1 - 1   2024年3月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    肺のCT画像から,気道の幾何的な特徴を位相データ解析の手法を用いて抽出し,それが臨床データと相関することを示した.

    DOI: 10.1109/tmi.2024.3376683

  • The Internal Network Structure that Affects Firewall Vulnerability

    Shinto Teramoto, Shizuo Kaji, Shota Osada

    Perspectives in Law, Business and Innovation   Part F2045   173 - 198   2024年1月

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    記述言語:その他  

    Sharing extensive healthcare information is essential for the advancement of medicine and the formulation of effective public health policies. However, it often contains sensitive or personal information, or trade secrets. Certain safety measures are needed to strike a balance between the sharing of data and the protection of such information. A firewallFirewall is one of the major safety measures designed to prevent the delivery of protected information by severing harmful connections or limiting the formation of new connections between relevant parties in an information exchange network. Although very simple models suggest firewallFirewall vulnerabilities, such models often oversimplify real-world scenarios, neglecting factors like internal connections among nodes and the influence of other information held by nodes. Therefore, we propose several improved models and use them to explore some of the reasons why firewalls fail. Our study finds that firewallsFirewall are less effective as the number of network nodes increases, and that both high- and low-degree nodes pose non-negligible risks. The study also raises awareness about the role of internal monitors in preventing leaks. The effectiveness of information leakage control could be increased with the monitor's proximity to the information source. This necessitates a greater focus on internal monitoring, perhaps using information and communication technology.

    DOI: 10.1007/978-981-99-6540-3_10

  • Finetuning Discrete Architectural Surfaces by use of Circle Packing

    Shizuo Kaji, Jingyao Zhang

    Journal of Asian Architecture and Building Engineering   23 ( 1 )   188 - 203   2024年1月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    This paper presents an algorithmic approach for the conceptual design of architectural surfaces represented by triangulated meshes. Specifically, we propose a method to optimise a surface according to user-specified geometric properties including the distribution of the Gaussian curvature and preferable boundary location. Designing a surface manually with specific Gaussian curvatures can be a time-consuming task, and the proposed method automates this task. Also, in the proposed approach, the resulting mesh could be encouraged to form a regular tessellation or kept close to those of the initial one. Our method relies on the idea in computational conformal geometry called circle packing and the discrete Ricch energy, which have been used for surface modelling. We develop a least-squares-based optimisation scheme by introducing a variant of the Ricci energy to accommodate flexibility in specifying design constraints such as boundary locations and convexity of the spanned surface, which are essential to architectural applications. We provide an open-source implementation of our method in Python. 11 Our codes are publicly available at https://github.com/shizuo-kaji/ricci_flow.

    DOI: 10.1080/13467581.2023.2229407

  • 日本人中高年者のCTにおける肺容量の基準式(A reference equation for lung volume on computed tomography in Japanese middle-aged and elderly adults)

    Tanabe Naoya, Sato Susumu, Shimada Takafumi, Kaji Shizuo, Shiraishi Yusuke, Terada Satoru, Maetani Tomoki, Mochizuki Fumi, Shimizu Kaoruko, Suzuki Masaru, Chubachi Shotaro, Terada Kunihiko, Tanimura Kazuya, Sakamoto Ryo, Oguma Tsuyoshi, Sato Atsuyasu, Kanasaki Megumi, Muro Shigeo, Masuda Izuru, Iijima Hiroaki, Hirai Toyohiro

    Respiratory Investigation   62 ( 1 )   121 - 127   2024年1月   ISSN:2212-5345

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    記述言語:英語   出版者・発行元:エルゼビア・ジャパン(株)  

    日本人被験者のCTにおける総肺容積(TLV)推定に対する、Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis(MESA)式の使用可能性を調査し、必要に応じて同式の最適化を行って肺過膨張を伴う慢性閉塞性肺疾患(COPD)患者の特性を評価した。40歳以上の非喫煙無症状肺癌スクリーニングCTを実施した群783名(男性303名、女性480名、平均57.0±9.8歳)を被験者としてMESA式の検証と最適化を行い、COPD群199例(男性186例、女性13例、平均72.7±8.2歳)でその適用性を調査した。測定したTLV値は、「アジア人(中国人)」の予測TLV値よりも一貫して高かった。元のMESA式に基づく予測値で説明される分散(R2)は0.60であった。元のMESA式は、年齢、性別、身長、BMIは調整せずにスケーリング係数を調整して二乗平均平方根誤差(RMSE)を最小化するように最適化し、その結果、RMSEは714mLから637mLに変化した。COPDコホートでは、肺過膨張が60例(30%)で観察され、中心小葉性気腫および吸気/呼気CTでのエアートラッピングと関連していた。MESA式を修正して、日本人中高年者のCTにおける基準肺容積を計算した。

  • Topological regularization on numerical simulations of the advection equation

    Takeda Kota, Kaji Shizuo, Miyoshi Takemasa

    JSIAM Letters   16 ( 0 )   53 - 56   2024年   ISSN:18830609 eISSN:18830617

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    記述言語:英語   出版者・発行元:一般社団法人 日本応用数理学会  

    <p>Numerical simulation of the one-dimensional advection equations is known to be difficult with discontinuous initial states. The initial shape undergoes distortion due to high-frequency fluctuations, exemplifying a prevalent challenge in discretizing dynamics: the violation of conservation laws. In addressing this issue, our study introduces a topological regularization method for numerical simulations, leveraging persistent homology. The effectiveness of our approach is demonstrated through numerical simulations of the one-dimensional advection equation with a rectangular initial state. The results highlight the potential of our method to improve the accuracy and fidelity of simulations, especially in scenarios where maintaining topological conservation is critical.</p>

    DOI: 10.14495/jsiaml.16.53

    CiNii Research

  • A reference equation for lung volume on computed tomography in Japanese middle-aged and elderly adults. 国際誌

    Naoya Tanabe, Susumu Sato, Takafumi Shimada, Shizuo Kaji, Yusuke Shiraishi, Satoru Terada, Tomoki Maetani, Fumi Mochizuki, Kaoruko Shimizu, Masaru Suzuki, Shotaro Chubachi, Kunihiko Terada, Kazuya Tanimura, Ryo Sakamoto, Tsuyoshi Oguma, Atsuyasu Sato, Megumi Kanasaki, Shigeo Muro, Izuru Masuda, Hiroaki Iijima, Toyohiro Hirai

    Respiratory investigation   62 ( 1 )   121 - 127   2023年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    BACKGROUND: Effective use of lung volume data measured on computed tomography (CT) requires reference values for specific populations. This study examined whether an equation previously generated for multiple ethnic groups in the United States, including Asians predominantly composed of Chinese people, in the Multi-Ethnic Study of Atherosclerosis (MESA) could be used for Japanese people and, if necessary, to optimize this equation. Moreover, the equation was used to characterize patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD) and lung hyperexpansion. METHODS: This study included a lung cancer screening CT cohort of asymptomatic never smokers aged ≥40 years from two institutions (n = 364 and 419) to validate and optimize the MESA equation and a COPD cohort (n = 199) to test its applicability. RESULTS: In all asymptomatic never smokers, the variance explained by the predicted values (R2) based on the original MESA equation was 0.60. The original equation was optimized to minimize the root mean squared error (RMSE) by adjusting the scaling factor but not the age, sex, height, or body mass index terms of the equation. The RMSE changed from 714 ml in the original equation to 637 ml in the optimized equation. In the COPD cohort, lung hyperexpansion, defined based on the 95th percentile of the ratio of measured lung volume to predicted lung volume in never smokers (122 %), was observed in 60 (30 %) patients and was associated with centrilobular emphysema and air trapping on inspiratory/expiratory CT. CONCLUSIONS: The MESA equation was optimized for Japanese middle-aged and elderly adults.

    DOI: 10.1016/j.resinv.2023.12.004

  • Topological CT Analyses of Interstitial Lung Abnormalities in Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD) Patients and Non-COPD Subjects Using Persistent Homology

    Shiraishi, Y; Tanabe, N; Kaji, S; Maetani, T; Sakamoto, R; Oguma, T; Tanizawa, K; Fukui, M; Muro, S; Handa, T; Sato, S; Hirai, T

    AMERICAN JOURNAL OF RESPIRATORY AND CRITICAL CARE MEDICINE   207   2023年5月   ISSN:1073-449X eISSN:1535-4970

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  • Iterative reconstruction of MVCT with deep neural networks

    Ozaki, S; Kaji, S; Nawa, K; Imae, T; Nakagawa, K

    RADIOTHERAPY AND ONCOLOGY   182   S1397 - S1398   2023年5月   ISSN:0167-8140 eISSN:1879-0887

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  • Development and analysis of massive parallelization of a lattice basis reduction algorithm 査読 国際誌

    Nariaki Tateiwa, Yuji Shinano, Masaya Yasuda, Shizuo Kaji, Keiichiro Yamamura, Katsuki Fujisawa

    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics   2023年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s13160-023-00580-z

  • Centrilobular Emphysema Is Associated with Pectoralis Muscle Reduction in Current Smokers without Airflow Limitation. 査読 国際誌

    Tomoki Maetani, Naoya Tanabe, Yusuke Shiraishi, Takafumi Shimada, Satoru Terada, Hiroshi Shima, Fumi Mochizuki, Ryo Sakamoto, Shizuo Kaji, Tsuyoshi Oguma, Susumu Sato, Hiroaki Iijima, Izuru Masuda, Toyohiro Hirai

    Respiration; international review of thoracic diseases   1 - 9   2023年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    BACKGROUND: Physiological and prognostic associations of centrilobular emphysema (CLE) and paraseptal emphysema (PSE) in smokers with and without chronic obstructive pulmonary disease (COPD) have been increasingly recognized, but the associations with extrapulmonary abnormalities, such as muscle wasting, osteoporosis, and cardiovascular diseases, remain unestablished. OBJECTIVES: The aim of the study was to investigate whether CLE was associated with extrapulmonary abnormalities independent of concomitant PSE in smokers without airflow limitation. METHODS: This retrospective study consecutively enrolled current smokers without airflow limitation who underwent lung cancer screening with computed tomography and spirometry. CLE and PSE were visually identified based on the Fleischner Society classification system. Cross-sectional areas of pectoralis muscles (PM) and adjacent subcutaneous adipose tissue (SAT), bone mineral density (BMD), and coronary artery calcification (CAC) were evaluated. RESULTS: Of 310 current smokers without airflow limitation, 83 (26.8%) had CLE. The PSE prevalence was higher (67.5% vs. 23.3%), and PM area, SAT area, and BMD were lower in smokers with CLE than in those without (PM area (mean), 34.5 versus 38.6 cm2; SAT area (mean), 29.3 versus 36.8 cm2; BMD (mean), 158.3 versus 178.4 Hounsfield unit), while CAC presence did not differ. In multivariable models, CLE was associated with lower PM area but not with SAT area or BMD, after adjusting for PSE presence, demographics, and forced expiratory volume in 1 s. CONCLUSIONS: The observed association between CLE and lower PM area suggests that susceptibility to skeletal muscle loss could be high in smokers with CLE even without COPD.

    DOI: 10.1159/000529031

  • RNaseH2A downregulation drives inflammatory gene expression via genomic DNA fragmentation in senescent and cancer cells 査読 国際誌

    Sho Sugawara, Ryo Okada, Tze Mun Loo, Hisamichi Tanaka, Kenichi Miyata, Masatomo Chiba, Hiroko Kawasaki, Kaoru Katoh, Shizuo Kaji, Yoshiro Maezawa, Koutaro Yokote, Mizuho Nakayama, Masanobu Oshima, Koji Nagao, Chikashi Obuse, Satoshi Nagayama, Keiyo Takubo, Akira Nakanishi, Masato T. Kanemaki, Eiji Hara, Akiko Takahashi

    Communications Biology   5 ( 1 )   2022年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Abstract

    Cellular senescence caused by oncogenic stimuli is associated with the development of various age-related pathologies through the senescence-associated secretory phenotype (SASP). SASP is mediated by the activation of cytoplasmic nucleic acid sensors. However, the molecular mechanism underlying the accumulation of nucleotide ligands in senescent cells is unclear. In this study, we revealed that the expression of RNaseH2A, which removes ribonucleoside monophosphates (rNMPs) from the genome, is regulated by E2F transcription factors, and it decreases during cellular senescence. Residual rNMPs cause genomic DNA fragmentation and aberrant activation of cytoplasmic nucleic acid sensors, thereby provoking subsequent SASP factor gene expression in senescent cells. In addition, RNaseH2A expression was significantly decreased in aged mouse tissues and cells from individuals with Werner syndrome. Furthermore, RNaseH2A degradation using the auxin-inducible degron system induced the accumulation of nucleotide ligands and induction of certain tumourigenic SASP-like factors, promoting the metastatic properties of colorectal cancer cells. Our results indicate that RNaseH2A downregulation provokes SASP through nucleotide ligand accumulation, which likely contributes to the pathological features of senescent, progeroid, and cancer cells.

    DOI: 10.1038/s42003-022-04369-7

  • Physiological impacts of computed tomography airway dysanapsis, fractal dimension and branch count in asymptomatic never smokers. 査読 国際誌

    Tomoki Maetani, Naoya Tanabe, Satoru Terada, Yusuke Shiraishi, Hiroshi Shima, Shizuo Kaji, Ryo Sakamoto, Tsuyoshi Oguma, Susumu Sato, Izuru Masuda, Toyohiro Hirai

    Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985)   2022年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Dysanapsis, a mismatch between airway tree caliber and lung size, contributes to a large variation in lung function on spirometry in healthy subjects. However, it remains unclear whether other morphological features of the airway tree could be associated with the variation in lung function independent of dysanapsis. This study used lung cancer screening chest computed tomography (CT) and spirometry data from asymptomatic never smokers. Dysanapsis and the complexity of airway tree geometry were quantified on CT by measuring airway to lung ratio (ALR) and airway fractal dimension (AFD). Moreover, total airway count (TAC), ratio of airway luminal surface area to volume (SA/V), longitudinal tapering and irregularity of the radius of the internal lumen from the central to peripheral airways (Tapering index and Irregularity index) were quantified. In 431 asymptomatic never smokers without a history of lung diseases, lower ALR was associated with lower forced expiratory volume in 1 sec (FEV1) and FEV1/forced vital capacity (FEV1/FVC). The associations of ALR with AFD and TAC (r = 0.41 and 0.13) were weaker than the association between TAC and AFD (r = 0.64). In multivariable models adjusted for age, sex, height, and mean lung density, lower AFD and TAC were associated with lower FEV1 and FEV1/FVC independent of ALR, whereas SA/V and Tapering index were not. These results suggest that the smaller airway tree relative to a given lung size and the lower complexity of airway tree shape, including lower branch count, are independently associated with lower lung function in healthy subjects.

    DOI: 10.1152/japplphysiol.00385.2022

  • Alexandrov Puzzle 査読

    Takenaga, Kodai, Kaji, Shizuo

    Proceedings of Bridges 2022: Mathematics, Art, Music, Architecture, Culture   371 - 374   2022年8月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    Alexandrov Puzzle

  • Stroke Transfer: Example-based Synthesis of Animatable Stroke Styles. 査読 国際誌

    Hideki Todo, Kunihiko Kobayashi, Jin Katsuragi, Haruna Shimotahira, Shizuo Kaji, Yonghao Yue

    SIGGRAPH (Conference Paper Track)   54 - 10   2022年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1145/3528233.3530703

  • Subtyping emphysematous COPD by respiratory volume change distributions on CT. 査読 国際誌

    Hiroshi Shima, Naoya Tanabe, Akira Oguma, Kaoruko Shimizu, Shizuo Kaji, Kunihiko Terada, Tsuyoshi Oguma, Takeshi Kubo, Masaru Suzuki, Hironi Makita, Atsuyasu Sato, Masaharu Nishimura, Susumu Sato, Satoshi Konno, Toyohiro Hirai

    Thorax   2022年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    BACKGROUND: There is considerable heterogeneity among patients with emphysematous chronic obstructive pulmonary disease (COPD). We hypothesised that in addition to emphysema severity, ventilation distribution in emphysematous regions would be associated with clinical-physiological impairments in these patients. OBJECTIVE: To evaluate whether the discordance between respiratory volume change distributions (from expiration to inspiration) in emphysematous and non-emphysematous regions affects COPD outcomes using two cohorts. METHODS: Emphysema was quantified using a low attenuation volume percentage on inspiratory CT (iLAV&#37;). Local respiratory volume changes were calculated using non-rigidly registered expiratory/inspiratory CT. The Ventilation Discordance Index (VDI) represented the log-transformed Wasserstein distance quantifying discordance between respiratory volume change distributions in emphysematous and non-emphysematous regions. RESULTS: Patients with COPD in the first cohort (n=221) were classified into minimal emphysema (iLAV&#37; <10&#37;; n=113) and established emphysema with high VDI and low VDI groups (n=46 and 62, respectively). Forced expiratory volume in 1 s (FEV1) was lower in the low VDI group than in the other groups, with no difference between the high VDI and minimal emphysema groups. Higher iLAV&#37;, more severe airway disease and hyperventilated emphysematous regions in the upper-middle lobes were independently associated with lower VDI. The second cohort analyses (n=93) confirmed these findings and showed greater annual FEV1 decline and higher mortality in the low VDI group than in the high VDI group independent of iLAV&#37; and airway disease on CT. CONCLUSION: Lower VDI is associated with severe airflow limitation and higher mortality independent of emphysema severity and airway morphological changes in patients with emphysematous COPD.

    DOI: 10.1136/thoraxjnl-2021-218288

  • Causal inference for empirical dynamical systems based on persistent homology 査読 国際誌

    Bando Hiroaki, Kaji Shizuo, Yaguchi Takaharu

    JSIAM Letters   14   69 - 72   2022年5月

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    記述言語:英語  

    Given two correlated systems, detecting causality between them from observed data is an important but challenging task. Combining two mathematical techniques, delay coordinate embedding and persistent homology, we propose a novel causal inference method for data comprising a pair of scalar time series that are observed from two possibly coupled deterministic dynamical systems. The idea is to encode the topology of the dynamics in the form of the persistent homology of the reconstructed attractors and compare the involved systems by a metric defined on the persistent homology.

    DOI: 10.14495/jsiaml.14.69

  • Training of deep cross-modality conversion models with a small data set, and their application in megavoltage CT to kilovoltage CT conversion 査読 国際誌

    Sho Ozaki, Shizuo Kaji, Kanabu Nawa, Toshikazu Imae, Atsushi Aoki, Takahiro Nakamoto, Takeshi Ohta, Yuki Nozawa, Hideomi Yamashita, Akihiro Haga, Keiichi Nakagawa

    MEDICAL PHYSICS   49 ( 6 )   3769 - 3782   2022年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Purpose In recent years, deep learning-based image processing has emerged as a valuable tool for medical imaging owing to its high performance. However, the quality of deep learning-based methods heavily relies on the amount of training data; the high cost of acquiring a large data set is a limitation to their utilization in medical fields. Herein, based on deep learning, we developed a computed tomography (CT) modality conversion method requiring only a few unsupervised images. Methods The proposed method is based on cycle-consistency generative adversarial network (CycleGAN) with several extensions tailored for CT images, which aims at preserving the structure in the processed images and reducing the amount of training data. This method was applied to realize the conversion of megavoltage computed tomography (MVCT) to kilovoltage computed tomography (kVCT) images. Training was conducted using several data sets acquired from patients with head and neck cancer. The size of the data sets ranged from 16 slices (two patients) to 2745 slices (137 patients) for MVCT and 2824 slices (98 patients) for kVCT. Results The required size of the training data was found to be as small as a few hundred slices. By statistical and visual evaluations, the quality improvement and structure preservation of the MVCT images converted by the proposed model were investigated. As a clinical benefit, it was observed by medical doctors that the converted images enhanced the precision of contouring. Conclusions We developed an MVCT to kVCT conversion model based on deep learning, which can be trained using only a few hundred unpaired images. The stability of the model against changes in data size was demonstrated. This study promotes the reliable use of deep learning in clinical medicine by partially answering commonly asked questions, such as "Is our data sufficient?" and "How much data should we acquire?"

    DOI: 10.1002/mp.15626

  • Measuring “Nigiwai” From Pedestrian Movement 査読

    Mohamed A. Abdelwahab, Shizuo Kaji, Maiya Hori, Shigeru Takano, Yutaka Arakawa, Rin-Ichiro Taniguchi

    IEEE Access   9   24859 - 24871   2021年12月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The analysis of the movement of people in a shopping area with the aim of improving marketing is an important research topic. Many conventional methods are dependent on the density of people in the area, which is easily estimated by counting the people entering or exiting the area. However, a high density does not always mean an increase in activity, as certain people are simply passing the area at a given time. The primary goal of this study was to introduce a set of indicators for measuring the bustle of the area, which we call 'Nigiwai,' from pedestrian movement by using an analogy from classical kinematics. Such indicators can be used to measure the impact of promotional events and to optimize the design of the area. Our novel indicators were evaluated with simulated pedestrian scenarios and were demonstrated to distinguish shopping scenarios from those in which people move around without shopping successfully, even when the latter scenarios had much higher densities. The indicators were computed solely from the pedestrian trajectory, which can easily be obtained from ordinary sensors using deep learning-based techniques. As a demonstration with real data, we applied our method to a video of a street and provided a visualization of the indicators.

    DOI: 10.1109/access.2021.3056698

  • Kernel Conversion for Robust Quantitative Measurements of Archived Chest Computed Tomography Using Deep Learning-Based Image-to-Image Translation 査読 国際誌

    Naoya Tanabe, Shizuo Kaji, Hiroshi Shima, Yusuke Shiraishi, Tomoki Maetani, Tsuyoshi Oguma, Susumu Sato, Toyohiro Hirai

    Frontiers in artificial intelligence   4   769557 - 769557   2021年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Chest computed tomography (CT) is used to screen for lung cancer and evaluate pulmonary and extra-pulmonary abnormalities such as emphysema and coronary artery calcification, particularly in smokers. In real-world practice, lung abnormalities are visually assessed using high-contrast thin-slice images which are generated from raw scan data using sharp reconstruction kernels with the sacrifice of increased image noise. In contrast, accurate CT quantification requires low-contrast thin-slice images with low noise, which are generated using soft reconstruction kernels. However, only sharp-kernel thin-slice images are archived in many medical facilities due to limited data storage space. This study aimed to establish deep neural network (DNN) models to convert sharp-kernel images to soft-kernel-like images with a final goal to reuse historical chest CT images for robust quantitative measurements, particularly in completed previous longitudinal studies. By using pairs of sharp-kernel (input) and soft-kernel (ground-truth) images from 30 patients with chronic obstructive pulmonary disease (COPD), DNN models were trained. Then, the accuracy of kernel conversion based on the established DNN models was evaluated using CT from independent 30 smokers with and without COPD. Consequently, differences in CT values between new images converted from sharp-kernel images using the established DNN models and ground-truth soft-kernel images were comparable with the inter-scans variability derived from repeated phantom scans (6 times), showing that the conversion error was the same level as the measurement error of the CT device. Moreover, the Dice coefficients to quantify the similarity between low attenuation voxels on given images and the ground-truth soft-kernel images were significantly higher on the DNN-converted images than the Gaussian-filtered, median-filtered, and sharp-kernel images (p < 0.001). There were good agreements in quantitative measurements of emphysema, intramuscular adipose tissue, and coronary artery calcification between the converted and the ground-truth soft-kernel images. These findings demonstrate the validity of the new DNN model for kernel conversion and the clinical applicability of soft-kernel-like images converted from archived sharp-kernel images in previous clinical studies. The presented method to evaluate the validity of the established DNN model using repeated scans of phantom could be applied to various deep learning-based image conversions for robust quantitative evaluation.

    DOI: 10.3389/frai.2021.769557

  • CMAP-LAP: Configurable Massively Parallel Solver for Lattice Problems 査読

    Nariaki Tateiwa, Yuji Shinano, Keiichiro Yamamura, Akihiro Yoshida, Shizuo Kaji, Masaya Yasuda, Katsuki Fujisawa

    2021 IEEE 28TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON HIGH PERFORMANCE COMPUTING, DATA, AND ANALYTICS (HIPC 2021)   42 - 52   2021年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    Lattice problems are a class of optimization problems that are notably hard. There are no classical or quantum algorithms known to solve these problems efficiently. Their hardness has made lattices a major cryptographic primitive for post-quantum cryptography. Several different approaches have been used for lattice problems with different computational profiles; some suffer from super-exponential time, and others require exponential space. This motivated us 10 develop a novel lattice problem solver, CMAP-LAP, based on the clever coordination of different algorithms that run massively in parallel. With our flexible framework, heterogeneous modules run asynchronously in parallel on a large-scale distributed system while exchanging information, which drastically boosts the overall performance. We also implement full checkpoint-and-restart functionality, which is vital to high-dimensional lattice problems. CMAP-LAP facilitates the implementation of large-scale parallel strategies for lattice problems since all the functions are designed to he customizable and abstract. Through numerical experiments with up to 103,680 cores, we evaluated the performance and stability of our system and demonstrated its high capability for future massive-scale experiments.

    DOI: 10.1109/HiPC53243.2021.00018

  • A Hyper-surface Arrangement Model of Ranking Distributions 査読

    Shizuo Kaji, Akira Horiguchi, Takuro Abe, Yohsuke Watanabe

    KDD '21: PROCEEDINGS OF THE 27TH ACM SIGKDD CONFERENCE ON KNOWLEDGE DISCOVERY & DATA MINING   796 - 804   2021年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    A distribution on the permutations over a fixed finite set is called a ranking distribution. Modelling ranking distributions is one of the major topics in preference learning as such distributions appear as the ranking data produced by many judges. In this paper, we propose a geometric model for ranking distributions. Our idea is to use hyper-surface arrangements in a metric space as the representation space, where each component cut out by hyper-surfaces corresponds to a total ordering, and its volume is proportional to the probability. In this setting, the union of components corresponds to a partial ordering and its probability is also estimated by the volume. Similarly, the probability of a partial ordering conditioned by another partial ordering is estimated by the ratio of volumes. We provide a simple iterative algorithm to fit our model to a given dataset. We show our model can represent the distribution of a real-world dataset faithfully and can be used for prediction and visualisation purposes.

    DOI: 10.1145/3447548.3467253

  • Who has given up on mathematics? A data analysis 査読

    Ho Kyoung Ko, Suyoung Choi, Shizuo Kaji

    ASIA PACIFIC EDUCATION REVIEW   22 ( 4 )   699 - 714   2021年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The newly coined term supoza (giving up mathematics) describes a critical social issue that needs to be addressed in South Korea's educational policy. Although the term has not received precise definition, it refers to students who have given up on learning mathematics. A precise definition would require detailing the current supoza situation and identifying its characteristics. This study therefore conducted a statistical investigation of commonalities among students who have given up on learning mathematics; the study results revealed that these students can be characterized by their affective domain for mathematics learning. We found that a statistical model could determine the likelihood that a particular student would report having given up mathematics based on responses to questions related to the affective domain of mathematics learning. This aspect suggests the possibility of understanding supoza with the exclusive use of affective factors and emphasizes the significance of the affective domain of mathematics learning. Additionally, this study provides a working example to show how exploratory analysis using big data can be used in relation to mathematical education.

    DOI: 10.1007/s12564-021-09709-6

  • A homological approach to a mathematical definition of pulmonary fibrosis and emphysema on computed tomography. 査読 国際誌

    Naoya Tanabe, Shizuo Kaji, Susumu Sato, Tomoo Yokoyama, Tsuyoshi Oguma, Kiminobu Tanizawa, Tomohiro Handa, Takashi Sakajo, Toyohiro Hirai

    Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985)   131 ( 2 )   601 - 612   2021年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Three-dimensional imaging is essential to evaluate local abnormalities and understand structure-function relationships in an organ. However, quantifiable and interpretable methods to localize abnormalities remain unestablished. Visual assessments are prone to bias, machine learning methods depend on training images, and the underlying decision principle is usually difficult to interpret. Here, we developed a homological approach to mathematically define emphysema and fibrosis in the lungs on computed tomography (CT). Using persistent homology, the density of homological features, including connected components, tunnels, and voids, was extracted from the volumetric CT scans of lung diseases. A pair of CT values at which each homological feature appeared (birth) and disappeared (death) was computed by sweeping the threshold levels from higher to lower CT values. Consequently, fibrosis and emphysema were defined as voxels with dense voids having a longer lifetime (birth-death difference) and voxels with dense connected components having a lower birth, respectively. In an independent dataset including subjects with idiopathic pulmonary fibrosis (IPF), chronic obstructive pulmonary disease (COPD), and combined pulmonary fibrosis and emphysema (CPFE), the proposed definition enabled accurate segmentation with comparable quality to deep learning in terms of Dice coefficients. Persistent homology-defined fibrosis was closely associated with physiological abnormalities such as impaired diffusion capacity and long-term mortality in subjects with IPF and CPFE, and persistent homology-defined emphysema was associated with impaired diffusion capacity in subjects with COPD. The present persistent homology-based evaluation of structural abnormalities could help explore the clinical and physiological impacts of structural changes and morphological mechanisms of disease progression.

    DOI: 10.1152/japplphysiol.00150.2021

  • Massive Parallelization for Finding Shortest Lattice Vectors Based on Ubiquity Generator Framework 査読

    Nariaki Tateiwa, Yuji Shinano, Satoshi Nakamura, Akihiro Yoshida, Shizuo Kaji, Masaya Yasuda, Katsuki Fujisawa

    SC20: International Conference for High Performance Computing, Networking, Storage and Analysis   2020-November   2020年11月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    Lattice-based cryptography has received attention as a next-generation encryption technique, because it is believed to be secure against attacks by classical and quantum computers. Its essential security depends on the hardness of solving the shortest vector problem (SVP). In the cryptography, to determine security levels, it is becoming significantly more important to estimate the hardness of the SVP by high-performance computing. In this study, we develop the world's first distributed and asynchronous parallel SVP solver, the MAssively Parallel solver for SVP (MAP-SVP). It can parallelize algorithms for solving the SVP by applying the Ubiquity Generator framework, which is a generic framework for branch-and-bound algorithms. The MAP-SVP is suitable for massive-scale parallelization, owing to its small memory footprint, low communication overhead, and rapid checkpoint and restart mechanisms. We demonstrate its performance and scalability of the MAP-SVP by using up to 100,032 cores to solve instances of the Darmstadt SVP Challenge.

    DOI: 10.1109/sc41405.2020.00064

  • Autonomous Distributed System for Gait Generation for Single-Legged Modular Robots Connected in Various Configurations 査読

    Tomohiro Hayakawa, Tomoya Kamimura, Shizuo Kaji, Fumitoshi Matsuno

    IEEE TRANSACTIONS ON ROBOTICS   36 ( 5 )   1491 - 1510   2020年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    To date, many gait generation strategies have been designed for robots with leg configurations that model those of natural creatures. However, their leg configurations are limited to the &#36;2 imes N&#36; type, such as hexapod or myriapod; hence, simultaneously, the potential ability of legged robots is implicitly limited. We consider single-legged modular robots that can be arranged to form a cluster with arbitrary 2-D leg configurations. By choosing configurations appropriately, these robots have the potential to perform several types of tasks, as is the case for reconfigurable modular robots. However, to use appropriate configurations for a given task, a unified gait generation system for various configurations of a cluster is required. In this article, we propose an autonomous distributed control system for each single-legged modular robot to collectively achieve static walking of the cluster with various leg configurations on planar ground. Moreover, our system is an autonomous distributed system with scalability and fault tolerance, in which each module determines the moving pattern of its foot through local communication without global information, such as the entire leg configuration of the cluster. We verified that several types of clusters achieved static walking using our system not only in dynamic simulations, but also in real robot experiments.

    DOI: 10.1109/TRO.2020.2992983

  • Assessment of dysplasia in bone marrow smear with convolutional neural network. 査読 国際誌

    Jinichi Mori, Shizuo Kaji, Hiroki Kawai, Satoshi Kida, Masaharu Tsubokura, Masahiko Fukatsu, Kayo Harada, Hideyoshi Noji, Takayuki Ikezoe, Tomoya Maeda, Akira Matsuda

    Scientific reports   10 ( 1 )   14734 - 14734   2020年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this study, we developed the world's first artificial intelligence (AI) system that assesses the dysplasia of blood cells on bone marrow smears and presents the result of AI prediction for one of the most representative dysplasia-decreased granules (DG). We photographed field images from the bone marrow smears from patients with myelodysplastic syndrome (MDS) or non-MDS diseases and cropped each cell using an originally developed cell detector. Two morphologists labelled each cell. The degree of dysplasia was evaluated on a four-point scale: 0-3 (e.g., neutrophil with severely decreased granules were labelled DG3). We then constructed the classifier from the dataset of labelled images. The detector and classifier were based on a deep neural network pre-trained with natural images. We obtained 1797 labelled images, and the morphologists determined 134 DGs (DG1: 46, DG2: 77, DG3: 11). Subsequently, we performed a five-fold cross-validation to evaluate the performance of the classifier. For DG1-3 labelled by morphologists, the sensitivity, specificity, positive predictive value (PPV), negative predictive value (NPV), and accuracy were 91.0&#37;, 97.7&#37;, 76.3&#37;, 99.3&#37;, and 97.2&#37;, respectively. When DG1 was excluded in the process, the sensitivity, specificity, PPV, NPV, and accuracy were 85.2&#37;, 98.9&#37;, 80.6&#37;, and 99.2&#37; and 98.2&#37;, respectively.

    DOI: 10.1038/s41598-020-71752-x

  • Visual enhancement of Cone-beam CT by use of CycleGAN. 査読 国際誌

    Satoshi Kida, Shizuo Kaji, Kanabu Nawa, Toshikazu Imae, Takahiro Nakamoto, Sho Ozaki, Takeshi Ohta, Yuki Nozawa, Keiichi Nakagawa

    Medical physics   47 ( 3 )   998 - 1010   2020年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    PURPOSE: Cone-beam computed tomography (CBCT) offers advantages over conventional fan-beam CT in that it requires a shorter time and less exposure to obtain images. However, CBCT images suffer from low soft-tissue contrast, noise, and artifacts compared to conventional fan-beam CT images. Therefore, it is essential to improve the image quality of CBCT. METHODS: In this paper, we propose a synthetic approach to translate CBCT images with deep neural networks. Our method requires only unpaired and unaligned CBCT images and planning fan-beam CT (PlanCT) images for training. The CBCT images and PlanCT images may be obtained from other patients as long as they are acquired with the same scanner settings. Once trained, three-dimensionally reconstructed CBCT images can be directly translated into high-quality PlanCT-like images. RESULTS: We demonstrate the effectiveness of our method with images obtained from 20 prostate patients, and provide a statistical and visual comparison. The image quality of the translated images shows substantial improvement in voxel values, spatial uniformity, and artifact suppression compared to those of the original CBCT. The anatomical structures of the original CBCT images were also well preserved in the translated images. CONCLUSIONS: Our method produces visually PlanCT-like images from CBCT images while preserving anatomical structures.

    DOI: 10.1002/mp.13963

  • Flag bott manifolds of general lie type and their equivariant cohomology rings 査読

    Shizuo Kaji, Shintaro Kuroki, Eunjeong Lee, Dong Youp Suh

    Homology, Homotopy and Applications   22 ( 1 )   375 - 390   2020年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this article we introduce flag Bott manifolds of general Lie type as the total spaces of iterated flag bundles. They generalize the notion of flag Bott manifolds and generalized Bott manifolds, and admit nice torus actions. We calculate the torus equivariant cohomology rings of flag Bott manifolds of general Lie type.

    DOI: 10.4310/HHA.2020.v22.n1.a21

  • Linkage Mechanisms Governed by Integrable Deformations of Discrete Space Curves 査読

    Shizuo Kaji, Kenji Kajiwara, Hyeongki Park

    Nonlinear Systems and Their Remarkable Mathematical Structures: Volume 2 (CRC Press,2019)   356 - 381   2019年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    A linkage mechanism consists of rigid bodies assembled by joints which can be used to translate and transfer motion from one form in one place to another. In this paper, we are particularly interested in a family of spacial linkage mechanisms which consist of n-copies of a rigid body joined together by hinges to form a ring. Each hinge joint has its own axis of revolution and rigid bodies joined to it can be freely rotated around the axis. The family includes the famous threefold symmetric Bricard6R linkage also known as the Kaleidocycle, which exhibits a characteristic "turning over" motion. We can model such a linkage as a discrete closed curve in ℝ3 with a constant torsion up to sign. Then, its motion is described as the deformation of the curve preserving torsion and arc length. We describe certain motions of this object that are governed by the semi-discrete mKdV equations, where infinitesimally the motion of each vertex is confined in the osculating plane.

  • Polyvision 4D space manipulation through multiple projections 査読

    Keigo Matsumoto, Nami Ogawa, Hiroyuki Inou, Shizuo Kaji, Yutaka Ishii, Michitaka Hirose

    SIGGRAPH Asia 2019 Emerging Technologies - International Conference on Computer Graphics and Interactive Techniques, SA 2019 SIGGRAPH Asia 2019 Emerging Technologies, SA 2019   36 - 37   2019年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    Seeing is believing. Our novel virtual reality system, Polyvision, applies this old saying to the fourth dimension. Various shadows of an object in a four-dimensional (4D) space are simultaneously projected onto multiple three-dimensional (3D) screens created in a virtual environment to reveal its intricate shape. The understanding of high-dimensional shapes and data can essentially be enhanced when good visualization is complemented by interactive functionality. However, a method to implement an interface for handling complex 4D transformations in a user-friendly manner must be developed. Using our Polyvision system, the user can manipulate each shadow as if it were a 3D object in their hand. The user’s action on each projection is reflected to the original 4D object, and in turn its projections, in real time. While controlling the object’s orientation minutely on one shadow, the user can grasp its global structure from multiple changing projections. Our system has a wide variety of applications in visualization, education, mathematical research, and entertainment, as we demonstrate with a variety of 4D objects that appear in mathematics and data sciences.

    DOI: 10.1145/3355049.3360518

  • A linear algorithm for Brick Wang tiling 査読

    Alexandre Derouet-Jourdan, Shizuo Kaji, Yoshihiro Mizoguchi

    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics   36 ( 3 )   749 - 761   2019年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The Wang tiling is a classical problem in combinatorics. A major theoretical question is to find a (small) set of tiles which tiles the plane only aperiodically. In this case, resulting tilings are rather restrictive. On the other hand, Wang tiles are used as a tool to generate textures and patterns in computer graphics. In these applications, a set of tiles is normally chosen so that it tiles the plane or its sub-regions easily in many different ways. With computer graphics applications in mind, we introduce a class of such tileset, which we call sequentially permissive tilesets, and consider tiling problems with constrained boundary. We apply our methodology to a special set of Wang tiles, called Brick Wang tiles, introduced by Derouet-Jourdan et al. in 2016 to model wall patterns. We generalise their result by providing a linear algorithm to decide and solve the tiling problem for arbitrary planar regions with holes.

    DOI: 10.1007/s13160-019-00369-z

  • Overview of image-to-image translation by use of deep neural networks: denoising, super-resolution, modality conversion, and reconstruction in medical imaging. 招待

    Shizuo Kaji, Satoshi Kida

    Radiological physics and technology   12 ( 3 )   235 - 248   2019年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Since the advent of deep convolutional neural networks (DNNs), computer vision has seen an extremely rapid progress that has led to huge advances in medical imaging. Every year, many new methods are reported at conferences such as the International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention and Machine Learning for Medical Image Reconstruction, or published online at the preprint server arXiv. There is a plethora of surveys on applications of neural networks in medical imaging (see [1] for a relatively recent comprehensive survey). This article does not aim to cover all aspects of the field, but focuses on a particular topic, image-to-image translation. Although the topic may not sound familiar, it turns out that many seemingly irrelevant applications can be understood as instances of image-to-image translation. Such applications include (1) noise reduction, (2) super-resolution, (3) image synthesis, and (4) reconstruction. The same underlying principles and algorithms work for various tasks. Our aim is to introduce some of the key ideas on this topic from a uniform viewpoint. We introduce core ideas and jargon that are specific to image processing by use of DNNs. Having an intuitive grasp of the core ideas of applications of neural networks in medical imaging and a knowledge of technical terms would be of great help to the reader for understanding the existing and future applications. Most of the recent applications which build on image-to-image translation are based on one of two fundamental architectures, called pix2pix and CycleGAN, depending on whether the available training data are paired or unpaired (see Sect. 1.3). We provide codes ([2, 3]) which implement these two architectures with various enhancements. Our codes are available online with use of the very permissive MIT license. We provide a hands-on tutorial for training a model for denoising based on our codes (see Sect. 6). We hope that this article, together with the codes, will provide both an overview and the details of the key algorithms and that it will serve as a basis for the development of new applications.

    DOI: 10.1007/s12194-019-00520-y

  • A linear algorithm for Brick Wang tiling 査読

    Alexandre Derouet-Jourdan, Shizuo Kaji, Yoshihiro Mizoguchi

    Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics   36 ( 3 )   749 - 761   2019年9月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © 2019, The JJIAM Publishing Committee and Springer Japan KK, part of Springer Nature. The Wang tiling is a classical problem in combinatorics. A major theoretical question is to find a (small) set of tiles which tiles the plane only aperiodically. In this case, resulting tilings are rather restrictive. On the other hand, Wang tiles are used as a tool to generate textures and patterns in computer graphics. In these applications, a set of tiles is normally chosen so that it tiles the plane or its sub-regions easily in many different ways. With computer graphics applications in mind, we introduce a class of such tileset, which we call sequentially permissive tilesets, and consider tiling problems with constrained boundary. We apply our methodology to a special set of Wang tiles, called Brick Wang tiles, introduced by Derouet-Jourdan et al. in 2016 to model wall patterns. We generalise their result by providing a linear algorithm to decide and solve the tiling problem for arbitrary planar regions with holes.

    DOI: 10.1007/s13160-019-00369-z

  • Overview of image-to-image translation by use of deep neural networks denoising, super-resolution, modality conversion, and reconstruction in medical imaging 査読

    Shizuo Kaji, Satoshi Kida

    Radiological physics and technology   12 ( 3 )   235 - 248   2019年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Since the advent of deep convolutional neural networks (DNNs), computer vision has seen an extremely rapid progress that has led to huge advances in medical imaging. Every year, many new methods are reported at conferences such as the International Conference on Medical Image Computing and Computer-Assisted Intervention and Machine Learning for Medical Image Reconstruction, or published online at the preprint server arXiv. There is a plethora of surveys on applications of neural networks in medical imaging (see [1] for a relatively recent comprehensive survey). This article does not aim to cover all aspects of the field, but focuses on a particular topic, image-to-image translation. Although the topic may not sound familiar, it turns out that many seemingly irrelevant applications can be understood as instances of image-to-image translation. Such applications include (1) noise reduction, (2) super-resolution, (3) image synthesis, and (4) reconstruction. The same underlying principles and algorithms work for various tasks. Our aim is to introduce some of the key ideas on this topic from a uniform viewpoint. We introduce core ideas and jargon that are specific to image processing by use of DNNs. Having an intuitive grasp of the core ideas of applications of neural networks in medical imaging and a knowledge of technical terms would be of great help to the reader for understanding the existing and future applications. Most of the recent applications which build on image-to-image translation are based on one of two fundamental architectures, called pix2pix and CycleGAN, depending on whether the available training data are paired or unpaired (see Sect. 1.3). We provide codes ([2, 3]) which implement these two architectures with various enhancements. Our codes are available online with use of the very permissive MIT license. We provide a hands-on tutorial for training a model for denoising based on our codes (see Sect. 6). We hope that this article, together with the codes, will provide both an overview and the details of the key algorithms and that it will serve as a basis for the development of new applications.

    DOI: 10.1007/s12194-019-00520-y

  • The Cohomology Groups of Real Toric Varieties Associated with Weyl Chambers of Types C and D 査読

    Suyoung Choi, Shizuo Kaji, Hanchul Park

    Proceedings of the Edinburgh Mathematical Society   62 ( 3 )   861 - 874   2019年8月

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    記述言語:その他   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    © Edinburgh Mathematical Society 2019. Given a root system, the Weyl chambers in the co-weight lattice give rise to a real toric variety, called the real toric variety associated with the Weyl chambers. We compute the integral cohomology groups of real toric varieties associated with the Weyl chambers of type Cn and Dn, completing the computation for all classical types.

    DOI: 10.1017/S001309151800086X

  • Polynomial expressions of p-ary auction functions 査読

    Shizuo Kaji, Toshiaki Maeno, Koji Nuida, Yasuhide Numata

    Journal of Mathematical Cryptology   13 ( 2 )   69 - 80   2019年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    One of the common ways to design secure multi-party computation is twofold: To realize secure fundamental operations and to decompose a target function to be securely computed into them. In the setting of fully homomorphic encryption, as well as some kinds of secret sharing, the fundamental operations are additions and multiplications in the base field such as the field F2 with two elements. Then the second decomposition part, which we study in this paper, is (in theory) equivalent to expressing the target function as a polynomial. It is known that any function over the finite prime field Fp has a unique polynomial expression of degree at most p-1 with respect to each input variable; however, there has been little study done concerning such minimal-degree polynomial expressions for practical functions. This paper aims at triggering intensive studies on this subject, by focusing on polynomial expressions of some auction-related functions such as the maximum/minimum and the index of the maximum/minimum value among input values.

    DOI: 10.1515/jmc-2018-0016

  • Polynomial expressions of p-ary auction functions 査読

    Shizuo Kaji, Toshiaki Maeno, Koji Nuida, Yasuhide Numata

    JOURNAL OF MATHEMATICAL CRYPTOLOGY   13 ( 2 )   69 - 80   2019年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    One of the common ways to design secure multi-party computation is twofold: to realize secure fundamental operations and to decompose a target function to be securely computed into them. In the setting of fully homomorphic encryption, as well as some kinds of secret sharing, the fundamental operations are additions and multiplications in the base field such as the field F-2 with two elements. Then the second decomposition part, which we study in this paper, is (in theory) equivalent to expressing the target function as a polynomial. It is known that any function over the finite prime field F-p has a unique polynomial expression of degree at most p - 1 with respect to each input variable; however, there has been little study done concerning such minimal-degree polynomial expressions for practical functions. This paper aims at triggering intensive studies on this subject, by focusing on polynomial expressions of some auction-related functions such as the maximum/minimum and the index of the maximum/minimum value among input values.

    DOI: 10.1515/jmc-2018-0016

  • Suspension Splittings and Self-maps of Flag Manifolds 査読

    Shizuo Kaji, Stephen Theriault

    Acta Mathematica Sinica, English Series   35 ( 4 )   445 - 462   2019年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    If G is a compact connected Lie group and T is a maximal torus, we give a wedge decomposition of ΣG/T by identifying families of idempotents in cohomology. This is used to give new information on the self-maps of G/T.

    DOI: 10.1007/s10114-019-8051-z

  • Suspension Splittings and Self-maps of Flag Manifolds 査読

    Shizuo Kaji, Stephen Theriault

    ACTA MATHEMATICA SINICA-ENGLISH SERIES   35 ( 4 )   445 - 462   2019年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    If G is a compact connected Lie group and T is a maximal torus, we give a wedge decomposition of sigma G/T by identifying families of idempotents in cohomology. This is used to give new information on the self-maps of G/T.

    DOI: 10.1007/s10114-019-8051-z

  • Dappled tiling 査読 国際誌

    S. Kaji, A. Derouet-Jourdan, H. Ochiai

    Mathematical Insights into Advanced Computer Graphics Techniques   59 - 72   2019年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1007/978-981-13-2850-3

  • Representing a point and the diagonal as zero loci in flag manifolds 査読

    Shizuo Kaji

    Algebraic and Geometric Topology   19 ( 4 )   2061 - 2075   2019年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The zero locus of a generic section of a vector bundle over a manifold defines a submanifold. A classical problem in geometry asks to realise a specified submanifold in this way. We study two cases: a point in a generalised flag manifold and the diagonal in the direct product of two copies of a generalised flag manifold. These cases are particularly interesting since they are related to ordinary and equivariant Schubert polynomials, respectively.

    DOI: 10.2140/agt.2019.19.2061

  • A circuit-preserving mapping from multilevel to Boolean dynamics 査読

    Adrien Fauré, Shizuo Kaji

    Journal of Theoretical Biology   440   71 - 79   2018年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.jtbi.2017.12.013

  • A circuit-preserving mapping from multilevel to Boolean dynamics. 査読 国際誌

    Adrien Fauré, Shizuo Kaji

    Journal of theoretical biology   440   71 - 79   2018年3月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Many discrete models of biological networks rely exclusively on Boolean variables and many tools and theorems are available for analysis of strictly Boolean models. However, multilevel variables are often required to account for threshold effects, in which knowledge of the Boolean case does not generalise straightforwardly. This motivated the development of conversion methods for multilevel to Boolean models. In particular, Van Ham's method has been shown to yield a one-to-one, neighbour and regulation preserving dynamics, making it the de facto standard approach to the problem. However, Van Ham's method has several drawbacks: most notably, it introduces vast regions of "non-admissible" states that have no counterpart in the multilevel, original model. This raises special difficulties for the analysis of interaction between variables and circuit functionality, which is believed to be central to the understanding of dynamic properties of logical models. Here, we propose a new multilevel to Boolean conversion method, with software implementation. Contrary to Van Ham's, our method doesn't yield a one-to-one transposition of multilevel trajectories; however, it maps each and every Boolean state to a specific multilevel state, thus getting rid of the non-admissible regions and, at the expense of (apparently) more complicated, "parallel" trajectories. One of the prominent features of our method is that it preserves dynamics and interaction of variables in a certain manner. As a demonstration of the usability of our method, we apply it to construct a new Boolean counter-example to the well-known conjecture that a local negative circuit is necessary to generate sustained oscillations. This result illustrates the general relevance of our method for the study of multilevel logical models.

    DOI: 10.1016/j.jtbi.2017.12.013

  • The mod 2 dual Steenrod algebra as a subalgebra of the mod 2 dual Leibniz-Hopf algebra 査読

    Neşet Deniz Turgay, Shizuo Kaji

    Journal of Homotopy and Related Structures   12 ( 3 )   727 - 739   2017年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s40062-016-0163-x

  • The mod 2 dual Steenrod algebra as a subalgebra of the mod 2 dual Leibniz-Hopf algebra 査読

    Neset Deniz Turgay, Shizuo Kaji

    JOURNAL OF HOMOTOPY AND RELATED STRUCTURES   12 ( 3 )   727 - 739   2017年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The mod 2 Steenrod algebra A(2) can be defined as the quotient of the mod 2 Leibniz-Hopf algebra F-2 by the Adem relations. Dually, the mod 2 dual Steenrod algebra A(2)(*)can be thought of as a sub-Hopf algebra of the mod 2 dual Leibniz-Hopf algebra F-2(*). We study A(2)(*)and F(2)(*)from this viewpoint and give generalisations of some classical results in the literature.

    DOI: 10.1007/s40062-016-0163-x

  • Homotopy decomposition of a suspended real toric space 査読

    Suyoung Choi, Shizuo Kaji, Stephen Theriault

    Boletin de la Sociedad Matematica Mexicana   23 ( 1 )   153 - 161   2017年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1007/s40590-016-0090-1

  • Homotopy decomposition of a suspended real toric space 査読

    S. Choi, S. Kaji, S. Theriault

    the Boletin de la Sociedad Matematica Mexicana   23 ( 1 )   153 - 161   2017年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Homotopy decomposition of a suspended real toric space
    © 2016, Sociedad Matemática Mexicana. We give p-local homotopy decompositions of the suspensions of real toric spaces for odd primes p. Our decomposition is compatible with the one given by Bahri, Bendersky, Cohen, and Gitler for the suspension of the corresponding real moment-angle complex, or more generally, the polyhedral product. As an application, we obtain a stable rigidity property for real toric spaces.

    DOI: 10.1007/s40590-016-0090-1

  • Elementary school students who give up on learning mathematics: Correlations with non-cognitive learner characteristics 査読 国際誌

    Ho Kyoung Ko, Hyung Won Kim, Shizuo Kaji, Suyoung Choi

    J. Korea Soc. Math. Ed. Ser. C   20 ( 2 )   143 - 151   2017年4月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Counting the number of homotopy associative multiplications on certain H-spaces 査読

    Shizuo Kaji, Michihiro Sakai, Stephen Theriault

    TOPOLOGY AND ITS APPLICATIONS   214   137 - 149   2016年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We determine an upper bound for the number of homotopy associative multiplications on certain H-spaces. This is applied to SU(3) and Sp(2) at odd primes, and to give examples of p-local H-spaces with more than one multiplication but a unique homotopy associative multiplication. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.topol.2016.10.008

  • Counting the number of homotopy associative multiplications on certain H-spaces 査読

    Shizuo Kaji, Michihiro Sakai, Stephen Theriault

    Topology and its Applications   214   137 - 149   2016年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1016/j.topol.2016.10.008

  • A concise parametrization of affine transformation 査読

    Shizuo Kaji, Hiroyuki Ochiai

    SIAM Journal on Imaging Sciences   9 ( 3 )   1355 - 1373   2016年9月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1137/16M1056936

  • Tetrisation of triangular meshes and its application in shape blending 査読 国際誌

    S. Kaji

    Mathematical Progress in Expressive Image Synthesis III   7 - 19   2016年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1007/978-981-10-1076-7_2

  • Mod p decompositions of the loop spaces of compact symmetric spaces 査読

    Shizuo Kaji, Akihiro Ohsita, Stephen Theriault

    Algebraic and Geometric Topology   15 ( 3 )   1771 - 1811   2015年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2140/agt.2015.15.1771

  • Mod p decompositions of the loop spaces of compact symmetric spaces, 査読

    Shizuo KAJI, Akihiro Ohsita, Stephen Theriault

    Algebraic & Geometric topology   15 ( 3 )   1771 - 1811   2015年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Mod p decompositions of the loop spaces of compact symmetric spaces
    © 2015, Mathematical Sciences Publishers. All Rights Reserved. We give p–local homotopy decompositions of the loop spaces of compact, simply connected symmetric spaces for quasi-regular primes. The factors are spheres, sphere bundles over spheres and their loop spaces. As an application, upper bounds for the homotopy exponents are determined.

    DOI: 10.2140/agt.2015.15.1771

  • Probe-type deformers 査読 国際誌

    S. Kaji and G. Liu

    Mathematical Progress in Expressive Image Synthesis I   63 - 77   2015年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1007/978-4-431-55483-7_6

  • Three presentations of torus equivariant cohomology of flag manifolds 招待 査読 国際誌

    S. Kaji

    Perspectives and Developments in Mathematics, Proceedings of the International Mathematics Conference in honour of the 70th Birthday of Professor S. A. Ilori   37 - 54   2015年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

  • A mathematical problem for security analysis of hash functions and pseudorandom generators 査読

    Koji Nuida, Takuro Abe, Shizuo Kaji, Toshiaki Maeno, Yasuhide Numata

    International Journal of Foundations of Computer Science   26 ( 2 )   169 - 194   2015年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1142/S0129054115500100

  • A Mathematical Problem for Security Analysis of Hash Functions and Pseudorandom Generators 査読

    Koji Nuida, Takuro Abe, Shizuo Kaji, Toshiaki Maeno, Yasuhide Numata

    INTERNATIONAL JOURNAL OF FOUNDATIONS OF COMPUTER SCIENCE   26 ( 2 )   169 - 194   2015年2月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In this paper, we specify a class of mathematical problems, which we refer to as "Function Density Problems" (FDPs, in short), and point out novel connections of FDPs to the following two cryptographic topics; theoretical security evaluations of keyless hash functions (such as SHA-1.), and constructions of provably secure pseudorandom generators (PRGs) with some enhanced security property introduced by Dubrov and Ishai (STOC 2006). Our argument aims at proposing new theoretical frameworks for these topics (especially for the former) based on FDPs, rather than providing some concrete and practical results on the topics. We also give some examples of mathematical discussions on FDFs, which would be of independent interest from mathematical viewpoints. Finally, we discuss possible directions of future research on other cryptographic applications of FDPs and on mathematical studies on FDPs themselves.

    DOI: 10.1142/S0129054115500100

  • WEYL GROUP SYMMETRY ON THE GKM GRAPH OF A GKM MANIFOLD WITH AN EXTENDED LIE GROUP ACTION 査読

    Shizuo Kaji

    OSAKA JOURNAL OF MATHEMATICS   52 ( 1 )   31 - 41   2015年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We consider the class of manifolds with compact Lie group actions which restrict to GKM-actions on the maximal torus. First, we see their GKM-graphs admit symmetry of the Weyl groups. And then, we study its combinatorial abstraction; starting with abstract GKM-graphs with symmetry, we derive certain properties which reflect topology in a purely combinatorial way.

  • Weyl group symmetry on the gkm graph of a gkm manifold with an extended lie group action 査読

    Shizuo Kaji

    Osaka Journal of Mathematics   52 ( 1 )   31 - 41   2015年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

  • Anti-commutative Dual Complex Numbers and 2D Rigid Transformation 査読 国際誌

    G. Matsuda, S. Kaji, H. Ochiai

    Mathematical Progress in Expressive Image Synthesis I   131 - 138   2014年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    DOI: 10.1007/978-4-431-55007-5_17

  • Mathematical analysis on affine maps for 2D shape interpolation

    Shizuo Kaji, S. Hirose, S. Sakata, Yoshihiro Mizoguchi, K. Anjyo

    11th ACM SIGGRAPH / Eurographics Symposium on Computer Animation, SCA 2012 Computer Animation 2012 - ACM SIGGRAPH / Eurographics Symposium Proceedings, SCA 2012   71 - 76   2012年7月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

  • Equivariant Schubert calculus of Coxeter groups 査読

    Shizuo Kaji

    Proceedings of the Steklov Institute of Mathematics   275 ( 1 )   239 - 250   2011年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We consider an equivariant extension for Hiller's Schubert calculus on the coinvariant ring of a finite Coxeter group.

    DOI: 10.1134/S0081543811080177

  • Equivariant Schubert Calculus of Coxeter Groups 査読

    Shizuo Kaji

    PROCEEDINGS OF THE STEKLOV INSTITUTE OF MATHEMATICS   275 ( 1 )   239 - 250   2011年12月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We consider an equivariant extension for Hiller's Schubert calculus on the coinvariant ring of a finite Coxeter group.

    DOI: 10.1134/S0081543811080177

  • A mathematical problem for security analysis of hash functions and pseudorandom generators

    Koji Nuida, Takuro Abe, Shizuo Kaji, Toshiaki Maeno, Yasuhide Numata

    6th International Workshop on Security, IWSEC 2011 Advances in Information and Computer Security - 6th International Workshop, IWSEC 2011, Proceedings   144 - 160   2011年11月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(その他学術会議資料等)  

    The aim of this paper is to emphasize the significance of a certain mathematical problem in research on information security. We point out that the mathematical problem, which we refer to as "Function Density Problem," has connections to the following two major cryptographic topics; security analysis of hash functions in the real world (like SHA-1), and construction of pseudorandom generators with some enhanced security property. We also provide a first example to show how a study of Function Density Problem can contribute to the progress of the above-mentioned two topics. Other potential applications of Function Density Problem to information security are also discussed.

    DOI: 10.1007/978-3-642-25141-2_10

  • Schubert calculus, seen from torus equivariant topology 招待 査読 国際誌

    S. Kaji

    Trends in Mathematics - New Series   12 ( 1 )   71 - 89   2010年5月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)  

    リポジトリ公開URL: http://hdl.handle.net/2324/4485650

  • Homotopy nilpotency in p-regular loop spaces 査読

    Shizuo Kaji, Daisuke Kishimoto

    Mathematische Zeitschrift   264 ( 1 )   209 - 224   2010年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We consider the problem how far from being homotopy commutative is a loop space having the homotopy type of the p-completion of a product of finite numbers of spheres. We determine the homotopy nilpotency of those loop spaces as an answer to this problem.

    DOI: 10.1007/s00209-008-0459-6

  • Homotopy nilpotency in &#36;p&#36;-regular loop spaces(共著) 査読

    Shizuo Kaji, Daisuke Kishimoto

    Mathematische Zeitschrift   264 ( 1 )   209 - 224   2010年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Homotopy nilpotency in p-regular loop spaces
    We consider the problem how far from being homotopy commutative is a loop space having the homotopy type of the p-completion of a product of finite numbers of spheres. We determine the homotopy nilpotency of those loop spaces as an answer to this problem.

    DOI: 10.1007/s00209-008-0459-6

  • Samelson products in Sp (2) 査読

    Hiroaki Hamanaka, Shizuo Kaji, Akira Kono

    Topology and its Applications   155 ( 11 )   1207 - 1212   2008年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We calculate certain Samelson products of Sp (2). Using the result, we classify the homotopy types of the gauge groups of principal Sp (2) bundles over S8 and we also derive the homotopy commutativity of Sp (2) localized at 3.

    DOI: 10.1016/j.topol.2008.02.008

  • Samelson products in &#36;Sp(2)&#36; (共著) 査読

    Hiroaki Hamanaka, Shizuo Kaji, Akira Kono

    Topology and its Applications   155 ( 11 )   1207 - 1212   2008年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    Samelson products in Sp(2)
    We calculate certain Samelson products of Sp(2). Using the result, we classify the homotopy types of the gauge groups of principal Sp(2) bundles over S-8 and we also derive the homotopy commutativity of Sp(2) localized at 3. (C) 2008 Elsevier B.V. All rights reserved.

    DOI: 10.1016/j.topol.2008.02.008

  • Mod 2 cohomology of 2-compact groups of low rank 査読

    Shizuo Kaji

    Kyoto Journal of Mathematics   47 ( 2 )   441 - 450   2007年1月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    We determine the mod 2 cohomology algebra over the Steenrod algebra A 2 of the classifying space of loop groups LG where G = Spin(7), Spin(8), Spin(9), F4 and DI(4). Then we show they are isomorphic as algebras over A2 to the mod 2 cohomology of the 2-compact groups of type G.

    DOI: 10.1215/kjm/1250281055

  • Low rank cohomology of the classifying spaces of gauge groups over 3-manifolds 査読

    Shizuo Kaji

    Publications of the Research Institute for Mathematical Sciences   42 ( 2 )   581 - 587   2006年6月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The purpose of this paper is to calculate the cohomology of the function space Map(M, BG) for degree less than or equal to 3, where G is a simply connected compact Lie group and M is a closed orientable 3-manifold. The calculation enables us to obtain a simple proof and an improvement of the result [4, Theorem 1.2].

    DOI: 10.2977/prims/1166642116

  • Low rank cohomology of the classifying spaces of gauge groups over 3-manifolds 査読

    Shizuo Kaji

    PUBLICATIONS OF THE RESEARCH INSTITUTE FOR MATHEMATICAL SCIENCES   42 ( 2 )   581 - 587   2006年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    The purpose of this paper is to calculate the cohomology of the function space Map(M, BG) for degree less than or equal to 3, where G is a simply connected compact Lie group and M is a closed orientable 3-manifold. The calculation enables us to obtain a simple proof and an improvement of the result [4, Theorem 1.2].

    DOI: 10.2977/prims/1166642116

  • On the nilpotency of rational H-spaces 査読

    S Kaji

    JOURNAL OF THE MATHEMATICAL SOCIETY OF JAPAN   57 ( 4 )   1153 - 1165   2005年10月

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    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In [BG], it is proved that the Whitehead length of a space Z is less than or equal to the nilpotency of Omega Z. As for rational spaces, those two invariants are equal. We show this for a 1-connected rational space Z by giving a way to calculate those invariants from a minimal model for Z. This also gives a way to calculate the nilpotency of an homotopy associative rational H-space.

    DOI: 10.2969/jmsj/1150287307

  • On the nilpotency of rational H-spaces 査読

    Shizuo Kaji

    Journal of the Mathematical Society of Japan   57 ( 4 )   1153 - 1165   2005年10月

     詳細を見る

    記述言語:英語   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    In [BG], it is proved that the Whitehead length of a space Z is less than or equal to the nilpotency of ΩZ. As for rational spaces, those two invariants are equal. We show this for a 1-connected rational space Z by giving a way to calculate those invariants from a minimal model for Z. This also gives a way to calculate the nilpotency of an homotopy associative rational H-space.

    DOI: 10.2969/jmsj/1150287307

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書籍等出版物

  • 位相的データ解析から構造発見へ : パーシステントホモロジーを中心に

    池, 祐一, Emerson Gaw Escolar, 大林, 一平, 鍛冶, 静雄

    サイエンス社  2023年9月 

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    担当ページ:総ページ数:x, 257p   記述言語:日本語  

講演・口頭発表等

  • 数学で形をデザインする

    鍛冶静雄

    数学と諸分野の連携に向けた若手数学者交流会2020  2021年3月 

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    開催年月日: 2021年4月

    記述言語:日本語  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • Geometric toolbox for data analysis

    鍛冶静雄

    応用のためのトポロジカルデータ解析チュートリアル&ワークショップ  2020年10月 

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    開催年月日: 2021年4月

    記述言語:日本語  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • Geometry of the configuration space of Kaleidocycles 国際会議

    Shizuo Kaji

    African Mathematics Seminar  2020年8月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年4月

    記述言語:英語  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • 深層学習とパーシステントホモロジーによるハイブリッド画像解析

    鍛冶静雄

    日本応用数理学会 2020年度年会, 正会員OS 位相的データ解析  2020年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年4月

    記述言語:日本語  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • Nested Subspace Arrangement によるグラフの連続表現

    鍛冶静雄

    日本オペレーションズ・リサーチ学会「超スマート社会のシステムデザインのための理論と応用」研究部会 第7回研究会  2020年11月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年4月

    記述言語:日本語  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • A simple path tracer for 4D scene rendering

    鍛冶静雄

    VRを用いたインタラクティブな高次元認識  2021年2月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年4月

    記述言語:日本語  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • 医用画像処理における深層学習ベースの画像変換

    鍛冶静雄

    バイオフィジオロジー研究会特別企画Webカンファレンス2021  2021年2月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年4月

    記述言語:日本語  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • Geometry of Kaleidocycles 国際会議

    Shizuo KAJI

    Kyushu-Illinois Strategic Partnership Colloquia Series #2: Mathematics Without Borders−Applied and Applicable  2021年3月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2021年4月

    記述言語:英語  

    開催地:online   国名:日本国  

  • Topological characterisation of Interstitial Lung Disease

    鍛冶静雄

    "医学と数理”(第2回 京大―ハイデルベルク大―理研 ワークショップ )  2020年9月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年9月 - 2021年4月

    記述言語:日本語  

    開催地:オンライン   国名:日本国  

  • Discrete surface deformation with a specified Gaussian curvature

    S. Kaji

    JST CREST Research Area [Mathematical Information Platform] Project Kickoff International Conference “Evolving Design and Discrete Differential Geometry — towards Mathematics Aided Geometric Design”  2020年3月 

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    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:英語  

    開催地:Kagoshima University   国名:日本国  

  • Geometry of hinged linkage systems 国際会議

    S. Kaji, K. Kajiwara and H. Park.

    International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM2019)  2019年7月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:日本語  

    国名:スペイン  

  • Homology assisted neural networks for images 国際会議

    S. Kaji

    International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM2019)  2019年7月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:日本語  

    国名:スペイン  

  • Flood prediction by geographic data analysis with GANs and tailored loss functions 国際会議

    S. Kaji

    Forum-Math-for-Industry 2019  2019年12月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:英語  

    開催地:Massey University   国名:ニュージーランド  

  • Closed kinematic chains and discrete space curves 国際会議

    S. Kaji

    Closing Workshop of Joint Project between Austria (FWF) and Japan (JSPS): Geometric shape generation  2020年2月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2020年1月

    記述言語:英語  

    開催地:Tokyo Institute of Technology   国名:日本国  

  • Fast computation of persistent homology of volumetric data and its application in medical image analysis

    S. Kaji

    The 2nd Ajou-Kyushu joint workshop on industrial Mathematics: "Biomedical Mathematics"(The 2nd Edition of Asia Pacific Online Seminars on Mathematics for Industry)  2021年5月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Configuration space of Moebius Kaleidocycle

    S. Kaji

    HSE International Laboratory of Algebraic Topology and its Applications seminar  2022年4月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Geometry and Topology of Mobius Kaleidocycles

    S. Kaji

    Asia Pacific Seminar on Applied Topology and Geometry  2022年3月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Analysis of a closed kinematic chain using discrete differential geometry

    S. Kaji

    RIMS Workshop;Mathematical methods for the;studies of flow;shape;dynamics  2021年8月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Giving Geometry to Data

    S. Kaji

    POSTECH MINDS Seminar  2021年10月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Homological image analysis

    S. Kaji

    The 5th ZIB-RIKEN-IMI-ISM MODAL Workshop on Optimization, Data Analysis and HPC in AI  2021年9月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Mobius Kaleidocycle (メビウス・カライドサイクル)

    鍛冶静雄

    折り紙の科学を基盤とするアート・数理 および工学への応用Ⅱ  2021年12月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Topological Methods for Causal Inference from Time-series Data

    S. Kaji

    The Society of Instrument and Control Engineers (SICE) Annual Conference 2021, SICE-JSAE-AIMaP session "Advanced Automotive Control and Mathematics"  2021年9月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Tutorial on CubicalRipser and other TDA software using Python

    S. Kaji

    POSTECH MINDS & PIAI Workshop on Topological Data Analysis and Machine Learning  2021年7月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 離散構造の幾何的表示

    鍛冶静雄

    MIMS/CMMA トポロジーとその応用融合研究セミナー  2021年11月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Modelling preference with hyperplane arrangement

    S. Kaji

    Combinatorics, geometry and commutative algebra of hyperplane arrangements  2023年1月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • The topology and geometry of a closed kinematic linkage

    S. Kaji

    The 11th International Career Days, Eastern Mediterranean University  2023年3月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Homological features of 3D medical images

    S. Kaji

    Forum "Math-for-Industry" 2022 -Mathematics of Public Health and Sustainability-  2022年11月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 配位空間を⽤いた離散データのモデリング

    鍛冶静雄

    Topology Meets Data  2023年1月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Capturing the fourth dimension

    S. Kaji

    VRを用いたインタラクティブな高次元認識 2  2022年8月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Configuration space of Moebius Kaleidocycle

    S. Kaji

    The 2nd Young Topologist Seminar, BIMSA  2022年7月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Geometric Learning of Ranking Distributions

    S. Kaji

    The 6th RIKEN-IMI-ISM-NUS-ZIB-MODAL-NHR Workshop on Advances in Classical and Quantum Algorithms for Optimization and Machine Learning  2022年9月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Homological features of volumetric images

    S. Kaji

    WCCM-APCOM YOKOHAMA 2022 (15th World Congress on Computation Mechanics & 8th Asian Pacific Congress on Computation Mechanics)  2022年8月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Introduction to Persistent Homology for Graph Analysis

    S. Kaji

    The 5th International Conference on Econometrics and Statistics (EcoSta 2022), EO385: Dependency in Network Data  2022年6月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Modelling preference with hyperplane arrangement

    S. Kaji

    International Conference on "Topology and its Applications to Engineering and Life Science" (ICMMA2022)  2022年11月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Modelling preference with hyperplane arrangement

    S. Kaji

    Statistics and Mathematical Modelling in Combination  2022年11月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 三角メッシュ状の曲面・環状リンク機構の離散微分幾何学

    鍛冶静雄

    ロボット工学における微分幾何学基礎, 日本ロボット学会第 141 回ロボット工学セミナー  2022年8月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 深層学習によるCT画像変換

    鍛冶静雄

    第3回 京大―ハイデルベルク大―理研 ワークショップ 「医学と数理」  2022年10月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 超平面配置によるランキング分布のモデル

    鍛冶静雄

    第21回情報科学技術フォーラム(FIT2022)  2022年9月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • ゲームプログラマのための数学の歩き方 - ベクトル解析編

    長谷川勇, 鍛冶静雄,落合啓之

    CEDEC2022  2022年8月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 予測モデルが液晶相転移について教えること

    S. Kaji

    日本液晶学会 液晶物理・物性/ソフトマターフォーラム合同講演会2023「AI・機械学習の液晶研究分野への応用と可能性」, 東陽テクニカ本社  2023年6月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Computing Persistent Homology of Volumetric Images

    S. Kaji

    The 4th POSTECH MINDS Workshop on Topological Data Analysis and Machine Learning, POSTECH  2024年1月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 環状リンク機構 カライドサイクルの動き

    S. Kaji

    直感幾何学, 椙山女学園大学  2024年3月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • A concise proof of the interval decomposition of persistent homology

    S. Kaji

    TDA Week 2023, Kyoto University  2023年7月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • CT画像解析における医学と数学の連携

    S. Kaji

    第50回箱根呼吸討論会, ホテルグランヴィア京都  2023年8月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Learning visual representation with homological labels

    S. Kaji

    10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM2023), mini-symposium "Topological data analysis and machine learning", Waseda University  2023年8月 

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • Synergies of medicine, physics, and mathematics in medical imaging

    S. Kaji

    WORKSHOP on Mathematics for Industry "Basis of Mathematics in Nanomedicine structures and Life sensing", Warsaw University of Technology  2023年9月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • トポロジーで機械の目を鍛える

    S. Kaji

    数学と脳科学の連携に向けたワークショップ, 九州大学日本橋サテライト  2023年12月 

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    記述言語:その他  

    国名:その他  

  • 胸部CTおよび呼吸機能指標の新たな展開 COPD患者におけるInterstitial Lung Abnormality 定量的画像解析ソフトウェア(AIQCT)を用いた検討

    白石 祐介, 田辺 直也, 前谷 知毅, 張 怡, 坂本 亮, 鍛冶 静雄, 池添 浩平, 谷澤 公伸, 小熊 毅, 室 繁郎, 半田 知宏, 佐藤 晋, 平井 豊博

    日本呼吸器学会誌  2023年3月  (一社)日本呼吸器学会

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    記述言語:日本語  

  • 喫煙・非喫煙者における気管支樹構造と末梢血好酸球数の関連

    小畑 幸平, 田辺 直也, 林 優介, 前谷 知毅, 白石 祐介, 山本 篤彦, 鍛冶 静雄, 鈴木 克洋, 佐藤 篤靖, 平井 豊博

    日本呼吸器学会誌  2024年3月  (一社)日本呼吸器学会

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    記述言語:日本語  

  • デノイジング拡散確率モデルを用いたCT画像再構成

    尾崎 翔, 鍛冶 静雄, 名和 要武, 今江 禄一, 中川 恵一

    日本医用画像工学会大会予稿集  2024年8月  (一社)日本医用画像工学会

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    記述言語:日本語  

  • ディープニューラルネットワークによる繰り返しCT再構成法(Iterative CT Reconstruction with Deep Neural Networks)

    Ozaki Sho, Kaji Shizuo, Nawa Kanabu, Imae Toshikazu, Nakagawa Keiichi

    日本放射線技術学会総会学術大会予稿集  2023年3月  (公社)日本放射線技術学会

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    記述言語:英語  

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MISC

  • 連載:かたちを算する

    鍛冶静雄

    数学セミナー,日本評論社   2020年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 曲線の幾何学から生まれた閉リンク機構

    鍛冶静雄

    2018年度精密工学会春季大会 シンポジウム資料集   2018年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

    その他リンク: https://arxiv.org/abs/1909.02885

  • 環状リンク機構・メッシュ曲面の離散微分幾何学

    鍛冶静雄

    日本ロボット学会誌   2023年7月

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    記述言語:その他  

    Closed Kinematic Chains and Triangular Surfaces from the Discrete Differentiable Viewpoint

  • COPD患者におけるInterstitial Lung Abnormality:定量的画像解析ソフトウェア(AIQCT)を用いた検討

    白石祐介, 田辺直也, 前谷知毅, 張怡, 坂本亮, 鍛冶静雄, 池添浩平, 谷澤公伸, 小熊毅, 室繁郎, 半田知宏, 佐藤晋, 佐藤晋, 平井豊博

    日本呼吸器学会誌(Web)   2023年1月

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    記述言語:その他  

    Quantitative CT analyses of Interstitial Lung Abnormality in patients with COPD

  • カライドサイクルの明示公式

    重富尚太, 鍛冶静雄, 梶原健司

    日本応用数理学会年会講演予稿集(CD-ROM)   2022年8月

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    記述言語:その他  

  • 相転移挙動の予測と制御に向けたインシリコ液晶ライブラリの構築

    須賀健介, 内田幸明, 鍛冶静雄, 齊藤尚平

    日本化学会春季年会講演予稿集(Web)   2022年4月

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    記述言語:その他  

    Development of an in silico Liquid Crystal Data Library for Predicting and Controlling Phase Transition Behaviors

  • 化学的データを用いた液晶の物性理論の検証

    内田幸明, 鍛冶静雄, 中野直人

    日本化学会春季年会講演予稿集(Web)   2022年4月

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    記述言語:その他  

    Chemical-Data-Driven Validation of Physical Theories of Liquid Crystals

  • エレガントな解答をもとむ(解答編)

    鍛冶静雄

    数学セミナー,日本評論社   2022年2月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

  • 深層学習を用いて画質改善した位置合わせ用CBCT上における線量分布の再構築

    今江禄一, 青木淳, 竹中重治, 松田佳奈子, 三枝茂輝, 鍛冶静雄, 岩永秀幸, 阿部修

    日本放射線技術学会雑誌   2021年12月

     詳細を見る

    記述言語:その他  

  • COPD患者における,気腫・非気腫領域別の呼吸による体積変化率の分布一致度と呼吸機能との関連

    島寛, 田辺直也, 張怡, 白石祐介, 小澤聡, 小熊毅, 佐藤篤靖, 鍛冶静雄, 清水薫子, 牧田比呂仁, 牧田比呂仁, 西村正治, 西村正治, 佐藤晋, 今野哲, 平井豊博

    日本呼吸器学会誌(Web)   2021年12月

     詳細を見る

    記述言語:その他  

    Concordant distributions of respiratory volume change in emphysema and non-emphysema regions affects pulmonary function in COPD

  • COPD患者の機械学習を用いた胸部CTにおける傍壁在性肺気腫の定量化と臨床指標の関連

    張怡, 田辺直也, 鍛冶静雄, 島寛, 白石祐介, 小熊毅, 佐藤篤靖, 佐藤晋, 平井豊博

    日本呼吸器学会誌(Web)   2021年12月

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    記述言語:その他  

    Deep learning-based CT quantification of paraseptal emphysema in patients with chronic obstructive pulmonary disease

  • ネマティック液晶のツイストウォールを利用した点欠陥の生成

    中山雄介, 吉田浩之, 鍛冶静雄, 横山知郎, 尾崎雅則

    日本物理学会講演概要集(CD-ROM)   2021年12月

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    記述言語:その他  

    Generation of point defects using twist walls in nematic liquid crystals

  • エレガントな解答をもとむ

    鍛冶静雄

    数学セミナー,日本評論社   2021年11月

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    記述言語:日本語  

  • COPD患者における,気腫・非気腫領域別の呼吸による体積変化率の分布一致度と呼吸機能との関連

    島 寛, 田辺 直也, 張 怡, 白石 祐介, 小澤 聡, 小熊 毅, 佐藤 篤靖, 鍛冶 静雄, 清水 薫子, 牧田 比呂仁, 西村 正治, 佐藤 晋, 今野 哲, 平井 豊博

    日本呼吸器学会誌   2021年4月

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    記述言語:日本語  

  • COPD患者の機械学習を用いた胸部CTにおける傍壁在性肺気腫の定量化と臨床指標の関連

    張 怡, 田辺 直也, 鍛冶 静雄, 島 寛, 白石 祐介, 小熊 毅, 佐藤 篤靖, 佐藤 晋, 平井 豊博

    日本呼吸器学会誌   2021年4月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

  • COPD患者における,気腫・非気腫領域別の呼吸による体積変化率の分布一致度と呼吸機能との関連

    島 寛, 田辺 直也, 張 怡, 白石 祐介, 小澤 聡, 小熊 毅, 佐藤 篤靖, 鍛冶 静雄, 清水 薫子, 牧田 比呂仁, 西村 正治, 佐藤 晋, 今野 哲, 平井 豊博

    日本呼吸器学会誌   2021年4月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

  • COPD患者の機械学習を用いた胸部CTにおける傍壁在性肺気腫の定量化と臨床指標の関連

    張 怡, 田辺 直也, 鍛冶 静雄, 島 寛, 白石 祐介, 小熊 毅, 佐藤 篤靖, 佐藤 晋, 平井 豊博

    日本呼吸器学会誌   2021年4月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

  • 深層学習モデルを用いた骨髄スメアの異形成判定

    森甚一, 鍛冶静雄, 河合宏紀, 木田智士, 坪倉正治, 深津真彦, 原田佳代, 野地秀義, 野地秀義, 池添隆之, 前田智也, 松田晃

    日本血液学会学術集会抄録(Web)   2020年12月

     詳細を見る

    記述言語:その他  

  • 深層学習とパーシステントホモロジーによるハイブリッド画像解析

    鍛冶静雄

    日本応用数理学会年会講演予稿集(CD-ROM)   2020年12月

     詳細を見る

    記述言語:その他  

  • 論文紹介: 最近の RPT 誌レビュー論文から

    鍛冶 静雄, 木田 智士, 藤田 広志

    日本放射線技術学会雑誌   2020年11月

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    記述言語:日本語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等  

    DOI: https://doi.org/10.6009/jjrt.2020_JSRT_76.11.1207

  • 最短格子ベクトル問題求解における Ubiquity Generator Framework を用いた大規模 MPI 並列化

    立岩 斉明, 品野 勇治, 吉田 明広, 鍛冶 静雄, 安田 雅哉, 藤澤 克樹

    ハイパフォーマンスコンピューティング(HPC), 情報処理学会, 2020-HPC-176   2020年10月

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    記述言語:日本語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

  • 数理のクロスロード/かたちと動きの数理基盤/(2) デザインの数学

    鍛冶静雄

    数学セミナー 2019年7月号, 日本評論社   2019年7月

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    記述言語:日本語  

  • 数理のクロスロード/かたちと動きの数理基盤/(1) リンク万華鏡

    鍛冶静雄

    , 数学セミナー 2019年6月号, 日本評論社   2019年6月

     詳細を見る

    記述言語:日本語  

  • Reviews on MathSciNet

    Shizuo KAJI

    Mathematical Reviews, American Mathematical Society   2019年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:書評論文,書評,文献紹介等  

  • 1脚モジュラーロボットの多様な結合形態に対する自律分散的な歩容生成システム構築と実験的検証

    早川智洋, 鍛冶静雄, 松野文俊

    計測自動制御学会システムインテグレーション部門講演会(CD-ROM)   2018年12月

     詳細を見る

    記述言語:その他  

  • 同変ループ積について

    鍛冶静雄

    日本数学会2018年度秋季総合分科会 トポロジー分科会特別公演アブストラクト   2018年9月

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    記述言語:日本語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

  • 多様な脚配置を可能とする1脚モジュラーロボット群の自律分散的な歩容生成システム

    早川 智洋, 鍛冶 静雄, 松野 文俊

    システム制御情報学会研究発表講演会講演論文集 62   2018年5月

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    記述言語:日本語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

  • 敵対的生成ネットワーク(GAN)の放射線治療への応用

    木田智士,鍛冶静雄,今江禄一,名和要武,中川恵一, 芳賀昭弘

    Rad Fan Vol.16 No.12   2018年4月

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    記述言語:日本語   掲載種別:記事・総説・解説・論説等(学術雑誌)  

  • 曲線の幾何学から生まれた閉リンク機構

    鍛冶静雄, 鍛冶静雄

    精密工学会大会学術講演会講演論文集   2018年3月

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    記述言語:その他  

  • Polynomial Expressions of p-ary Auction Functions

    Shizuo Kaji, Toshiaki Maeno, Koji Nuida, Yasuhide Numata

    e-print arXiv   2017年3月

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    記述言語:英語  

    Polynomial Expressions of p-ary Auction Functions

  • Polynomial Expressions of Carries in p-ary Arithmetics

    Shizuo Kaji, Toshiaki Maeno, Koji Nuida, Yasuhide Numata

    e-print arXiv   2015年6月

     詳細を見る

    記述言語:英語  

    Polynomial Expressions of Carries in p-ary Arithmetics

  • パラメータ固定ハッシュ関数の理論的安全性評価に関する一考察-関数の近似可能性の観点から-

    縫田光司, 阿部拓郎, 鍛冶静雄, 沼田泰英, 沼田泰英, 前野俊昭

    情報処理学会シンポジウムシリーズ(CD-ROM)   2011年12月

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    記述言語:その他  

  • パラメータ固定ハッシュ関数の理論的安全性評価に関する一考察 -- 関数の近似可能性の観点から --

    縫田 光司, 阿部 拓郎, 鍛冶 静雄, 沼田 泰英, 前野 俊昭

    コンピュータセキュリティシンポジウム2011(CSS2011)予稿集   2011年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

  • リー群のトポロジーから見るシューベルトカリキュラス

    鍛冶静雄

    第56回トポロジーシンポジウム予稿集   2009年8月

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    記述言語:日本語   掲載種別:機関テクニカルレポート,技術報告書,プレプリント等  

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Works(作品等)

産業財産権

特許権   出願件数: 5件   登録件数: 3件
実用新案権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
意匠権   出願件数: 0件   登録件数: 0件
商標権   出願件数: 0件   登録件数: 0件

委員歴

  • The Asia Pacific Consortium of Mathematics for Industry (APCMfI)   Treasurer   国際

    2021年4月 - 2024年3月   

学術貢献活動

  • 企画立案・運営等

    Organising committee of the 4th POSTECH MINDS Workshop on Topological Data Analysis and Machine Learning, POSTECH  ( SouthKorea ) 2024年1月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Organising committee of the 14th workshop on the interaction between CRyptography, Information Security and MATHematics (CRISMATH2023, 暗号及び情報セキュリティと数学の相関ワークショップ), Kyushu University  ( Japan ) 2023年12月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 監修

    Scientific committee of Workshop on Mathematics for Industry - Basis of Mathematics in nanomedicine structures and life sensing, Warsaw University of Technology  ( Poland ) 2023年9月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Program and local organising committee of Forum "Math-for-Industry" (FMfI) 2023  ( Japan ) 2023年8月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Organiser of the mini-symposium "Topological data analysis and machine learning", ICIAM 2023  ( Japan ) 2023年8月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Local committee of TDA week 2023  ( Japan ) 2023年7月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 監修

    Program committee of International Conference on "Topology and its Applications to Engineering and Life Science"  ( Japan ) 2022年11月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Organising committee of Statistics and Mathematical Modelling in Combination  ( Australia ) 2022年11月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • パネル司会・セッションチェア等

    Problem presenter of 第6回 JST 数学領域 未解決問題ワークショップ  ( Japan ) 2022年9月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Organising committee of The 2nd POSTECH MINDS Workshop on Topological Data Analysis and Machine Learning  ( SouthKorea ) 2022年9月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Organising committee of VRを用いたインタラクティブな高次元認識 2(Interactive cognition of higher dimension with VR 2)  ( Japan ) 2022年8月 - 現在

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • オーガナイザー 国際学術貢献

    Topological Data Analysis and Machine Learning  ( Online SouthKorea ) 2021年7月

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    種別:大会・シンポジウム等 

    参加者数:209

  • 世話人

    機能性液晶の探索に向けたトポロジー手法  ( オンライン ) 2021年2月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 世話人 国際学術貢献

    2019 International Joint Conference on AI & Data Science: Mathematics and Applications  ( Suwon Convention Center SouthKorea ) 2019年11月 - 2019年4月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 世話人 国際学術貢献

    Workshop on Applied Topology 2019  ( 京都大学 ) 2019年1月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 世話人 国際学術貢献

    AIMaP Ajou-Kyushu joint workshop on Industrial Mathematics  ( 九州大学 ) 2018年12月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Local Scientific Program Committee (LSPC) of the 10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM2023)  ( Japan ) - 2023年8月

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 審査・評価, 査読

    学位審査(福岡大学・経済学)  ( Japan )

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • その他

    Local Scientific Program Committee of the 10th International Congress on Industrial and Applied Mathematics (ICIAM2023)  ( Japan )

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Organising committee of the IMI Workshop of the Joint Research Projects "Topological methods for liquid crystal"  ( Japan )

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Organising committee of The 2nd Ajou-Kyushu joint workshop on industrial Mathematics: "Biomedical Mathematics" (The 2nd Edition of Asia Pacific Online Seminars on Mathematics for Industry),  ( Japan )

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Organising committee of POSTECH MINDS & PIAI Workshop on Topological Data Analysis and Machine Learning  ( Japan )

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 企画立案・運営等

    Organising committee of Forum "Math-for-Industry" 2021 -Mathematics for Digital Economy-,  ( Japan )

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 審査・評価, 査読

    学位審査(UPJV,数学)  ( Japan )

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    種別:大会・シンポジウム等 

  • 審査・評価, 査読

    学位審査(サウサンプトン大学・数学)  ( Japan )

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    種別:大会・シンポジウム等 

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 霊長類視覚システムにおける動的なトポロジー表現のモデル化

    2022年 - 2025年

    NICT国際共同研究プログラムに基づく日米連携による 脳情報通信研究(第5回)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:受託研究

  • 超スマート社会実現のためのユニバーサル多様体学習アルゴリズムの開発と産業応用

    研究課題/領域番号:21H04599  2021年 - 2025年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 超スマート社会実現のためのユニバーサル多様体学習アルゴリズムの開発と産業応用

    研究課題/領域番号:21H04599  2021年 - 2025年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(A)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 放射線治療で得られる疎な医用画像情報に対する深層画像処理の安定要件の探索

    研究課題/領域番号:21K12121  2021年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 放射線治療で得られる疎な医用画像情報に対する深層画像処理の安定要件の探索

    研究課題/領域番号:21K12121  2021年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 格子暗号の大規模解読実験と解読計算量評価

    研究課題/領域番号:20H04142  2020年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 格子暗号の大規模解読実験と解読計算量評価

    研究課題/領域番号:20H04142  2020年 - 2023年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 超平面配置のポアンカレ多項式の根が拓く代数・幾何・組み合わせ論の融合

    研究課題/領域番号:20K20880  2020年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 超平面配置のポアンカレ多項式の根が拓く代数・幾何・組み合わせ論の融合

    研究課題/領域番号:20K20880  2020年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 放射線治療における深層学習を用いた画像生成・解析の積極的臨床適用

    研究課題/領域番号:20H04278  2020年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 放射線治療における深層学習を用いた画像生成・解析の積極的臨床適用

    研究課題/領域番号:20H04278  2020年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 格子暗号の安全性を支える数学問題の大規模並列化による解読システムの開発

    2020年

    理研-九大科学技術ハブ共同研究プログラム

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    担当区分:研究代表者  資金種別:学内資金・基金等

  • JST CREST 設計の新パラダイムを拓く新しい離散的な 曲面の幾何学

    2019年10月 - 2024年3月

    JST 

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    担当区分:連携研究者 

  • 液晶配向場のトポロジー制御による多安定性スイッチングと機能開拓

    研究課題/領域番号:19H02581  2019年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 液晶配向場のトポロジー制御による多安定性スイッチングと機能開拓

    研究課題/領域番号:19H02581  2019年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(B)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • JST未来創造事業 包括的トポロジカルデータ解析共通数理基盤の実現

    2018年11月 - 2021年3月

    JST 

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    担当区分:連携研究者 

  • 同変トポロジーによる有限群の幾何学的表現の構成

    研究課題/領域番号:18K03304  2018年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 同変トポロジーによる有限群の幾何学的表現の構成

    研究課題/領域番号:18K03304  2018年 - 2022年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • VR を用いた4次元空間の可視化と複素力学系

    研究課題/領域番号:18K18722  2018年 - 2021年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • VR を用いた4次元空間の可視化と複素力学系

    研究課題/領域番号:18K18722  2018年 - 2021年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  挑戦的研究(萌芽)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • かたちと動きの数理基盤

    2016年 - 2019年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • かたちと動きの数理基盤

    2016年 - 2019年

    戦略的創造研究推進事業 (文部科学省)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:受託研究

  • 離散問題への応用を視野に入れた、同変トポロジーの具体的な計算手法の確立

    研究課題/領域番号:26800043  2014年 - 2017年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 離散問題への応用を視野に入れた、同変トポロジーの具体的な計算手法の確立

    研究課題/領域番号:26800043  2014年 - 2017年

    科学研究費助成事業  若手研究(B)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • JST COI 持続的共進化地域創成拠点

    2013年4月 - 2022年3月

    JST 

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    担当区分:連携研究者 

  • 同変トポロジーの視点による、シューベルトカルキュラスの展開

    2013年 - 2015年

    日本学術振興会  海外特別研究員

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    担当区分:研究代表者  資金種別:共同研究

  • 対称空間の曲面論に対するグラスマン幾何的研究

    研究課題/領域番号:23540091  2011年 - 2014年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 対称空間の曲面論に対するグラスマン幾何的研究

    研究課題/領域番号:23540091  2011年 - 2014年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • 代数的位相幾何学の手法によるシューベルトカルキュラスの研究

    研究課題/領域番号:22740051  2010年 - 2013年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 代数的位相幾何学の手法によるシューベルトカルキュラスの研究

    研究課題/領域番号:22740051  2010年 - 2013年

    科学研究費助成事業  若手研究(B)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 可微分写像の特異点とジェット空間のコンタクト不変領域のホモトピー論的研究

    研究課題/領域番号:21540085  2009年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 旗多様体上のシューベルトカルキュラスとその応用

    研究課題/領域番号:21540104  2009年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 可微分写像の特異点とジェット空間のコンタクト不変領域のホモトピー論的研究

    研究課題/領域番号:21540085  2009年 - 2011年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    担当区分:研究分担者  資金種別:科研費

  • シューベルトカリキュラスへの代数的位相幾何学からのアプローチ

    研究課題/領域番号:20840041  2008年 - 2009年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • シューベルトカリキュラスへの代数的位相幾何学からのアプローチ

    研究課題/領域番号:20840041  2008年 - 2009年

    科学研究費助成事業  若手研究(スタートアップ)

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    担当区分:研究代表者  資金種別:科研費

  • 写像空間のホモトピー型の研究と、そのゲージ理論への応用

    研究課題/領域番号:06J02641  2006年 - 2007年

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  基盤研究(C)

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    資金種別:科研費

  • 写像空間のホモトピー型の研究と、そのゲージ理論への応用

    2006年 - 2007年

    日本学術振興会  特別研究員

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    担当区分:研究代表者  資金種別:共同研究

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教育活動概要

  • 理学部数学科・工学部で数学の基礎科目の講義を担当している.
    大学院数理学府ではトポロジー・組合せ論の講義を行っている.
    マス・フォア・イノベーション卓越大学院(https://www.gpmi.kyushu-u.ac.jp)の担当教員として,高度数学人材の育成に力を入れている.

担当授業科目

  • 数学共創基礎Ⅵ

    2023年12月 - 2024年2月   冬学期

  • コアセミナーⅡ

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • フーリエ解析と偏微分方程式

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • フーリエ変換と偏微分方程式

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • MMA講究B

    2023年10月 - 2024年3月   後期

  • 数学創発モデリング

    2023年4月 - 2024年3月   通年

  • 数学共創基礎Ⅵ

    2022年12月 - 2023年2月   冬学期

  • 数学共創基礎Ⅵ

    2022年12月 - 2023年2月   冬学期

  • 数学特論B5

    2022年12月 - 2023年2月   冬学期

  • 数学共創モデリング

    2022年4月 - 2023年3月   通年

  • 数学創発モデリング

    2022年4月 - 2023年3月   通年

  • コアセミナーⅠ

    2022年4月 - 2022年9月   前期

  • 数学特論B5

    2021年12月 - 2022年2月   冬学期

  • 数学共創基礎Ⅵ

    2021年12月 - 2022年2月   冬学期

  • 数学共創基礎Ⅵ

    2021年12月 - 2022年2月   冬学期

  • 数学特論3(位相幾何学)

    2021年10月 - 2022年3月   後期

  • 位相幾何学大意

    2021年10月 - 2022年3月   後期

  • コアセミナーⅠ

    2021年4月 - 2021年9月   前期

  • 数学特論B5

    2020年12月 - 2021年2月   冬学期

  • MMA講究D

    2020年10月 - 2021年3月   後期

  • 数学特論7

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • 組合せ論大意

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • 数理科学特別講義Ⅴ

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • 組合せ論大意

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • 数理科学特論5

    2020年4月 - 2020年9月   前期

  • 数学特論B5

    2019年12月 - 2020年2月   冬学期

  • 数学ⅠB

    2019年10月 - 2020年3月   後期

  • 複素関数論(Bクラス)

    2019年10月 - 2020年3月   後期

  • 組合せ論大意

    2019年4月 - 2019年9月   前期

  • 組合せ論大意

    2019年4月 - 2019年9月   前期

  • 数学ⅡA

    2019年4月 - 2019年9月   前期

  • フーリエ解析と偏微分方程式

    2019年4月 - 2019年9月   前期

  • 数学特論7

    2019年4月 - 2019年9月   前期

  • 組合せ論大意

    2018年10月 - 2019年3月   後期

  • 組合せ論大意

    2018年10月 - 2019年3月   後期

  • MMA講究D

    2018年10月 - 2019年3月   後期

  • 数学特論7

    2018年10月 - 2019年3月   後期

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FD参加状況

  • 2021年7月   役割:参加   名称:数理学府FD

    主催組織:部局

  • 2021年3月   役割:参加   名称:数理学府FD

    主催組織:部局

社会貢献・国際連携活動概要

  • 中高生向けの講演会・出前講義などを行っている。国際共同研究、外国人研究者の受け入れ、外国企業との共同研究を行っている。

社会貢献活動

  • 2023年度九州大学公開講座「現代数学入門」"ひと筆書きの散歩道"

    2023年8月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 展示:メビウスのカライドサイクル

    CEATEC2021  オンライン  2021年10月

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    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:その他

  • 講演: ゲームプログラマのための数学の歩き方 - デュアルクォータニオン編

    CEDEC2021  オンライン  2021年8月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 講演:データ格付けに必要な数学・有望な数学

    デジタル・ニッポンの実現に向けたデータ格付け数理基盤に関するシンポジウム, 九州大学 マス・フォア・インダストリ研究所  オンライン  2020年12月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 講演:深層学習に「大局観」を持たせる試み

    AI・データ利活用研究会 第15回, 大阪大学数理・データ科学教育研究センター(MMDS)  オンライン  2020年12月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

  • 展示:エネルギー効率と制御に優れた環状リンク機構

    JSTイノベーションジャパン2020大学見本市  オンライン  2020年11月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:その他

  • CREST・さきがけ・AIMaP合同シンポジウム「数学パワーが世界を変える2020」

    JST, AIMaP  東京  2020年2月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 広がる数学X(第32回JST数学キャラバン),

    岡山大学, JST  岡山大学  2019年11月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 日本数学会 2019年度秋季総合分科会 数学連携ワークショップ Society 5.0と数学4 - AIやビッグデータが注目される現代における数学への期待から-

    JST, 日本数学会  金沢大学  2019年9月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 国立大学共同利用・共同研究拠点 知の拠点セミナー

    国立大学共同利用  京都大学東京オフィス  2019年9月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 第29回JST数学キャラバン 拡がりゆく数学

    九州大学IMI,JST,福岡県教育委員会,九州数学教育会  2018年12月

     詳細を見る

    対象:社会人・一般, 学術団体, 企業, 市民団体, 行政機関

    種別:講演会

  • 出前講義

    長崎北高校  2018年10月

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    対象:幼稚園以下, 小学生, 中学生, 高校生

    種別:セミナー・ワークショップ

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メディア報道

  • おもちゃから♾️構造を発見?数学者の思考法

    ABEMA Prime #アベプラ  2024年1月

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    おもちゃから♾️構造を発見?数学者の思考法

  • (ぶらっとラボ)おもちゃの中に、豊潤な数学

    朝日新聞  2023年12月

     詳細を見る

    (ぶらっとラボ)おもちゃの中に、豊潤な数学

  • 数学者の「遊びが本気に」 何個つなげても無限に回せる図形 特許も

    朝日新聞デジタル  2023年12月

     詳細を見る

    数学者の「遊びが本気に」 何個つなげても無限に回せる図形 特許も

  • 九大、メビウスの輪を採用して初の1次元自由度の劣決定リンク機構を創成

    2023年4月

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    九大、メビウスの輪を採用して初の1次元自由度の劣決定リンク機構を創成

  • 講演の報道

    2023年3月

     詳細を見る

    講演の報道

政策形成、学術振興等への寄与活動

  • 2021年5月 - 2023年4月   The Asia Pacific Consortium of Mathematics for Industry (APCMfI)

    APCMFI の Council Member (Treasurer) として,アジア太平洋地域の産業数学の発展を目的とする活動を行っている.