三浦佳二

J-GLOBALへ         更新日: 16/11/23 18:11
 
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研究者氏名
三浦佳二
 
ミウラ ケイジ
所属
関西学院大学
部署
理工学部 生命科学科
学位
博士(理学)(京都大学)
科研費研究者番号
60520096

プロフィール

数理的な手法を用いた脳の研究を行っています。脳が行う情報処理の仕組みを解明するためには、ダイナミックな電気活動を解読することが必要となり、数理的なアプローチが必須であると考えています。特に、新奇な数学的アイデアがあることで、実験データの見方を変えるような理論を生み出すことを目標として研究を行なっています。なお、同様の趣旨で組織的に行う勉強会として、「生命科学者のための使える数学セミナー」も不定期に開催しています。

研究分野

 
 

経歴

 
2015年4月
 - 
現在
関西学院大学 理工学部・生命科学科 准教授
 
2011年4月
 - 
2015年3月
東北大学 大学院・情報科学研究科 助教
 
2008年10月
 - 
2011年3月
ハーバード大学 Department of Molecular and Cellular Biology さきがけ研究者
 
2006年4月
 - 
2008年9月
東京大学 日本学術振興会特別研究員(PD)
 

学歴

 
2001年4月
 - 
2006年3月
京都大学 大学院理学研究科 物理学・宇宙物理学専攻 物理学第一教室
 
1997年4月
 - 
2001年3月
東京大学 理学部 物理学科
 

受賞

 
2014年10月
第3回藤原洋数理科学賞 奨励賞
 
2012年12月
青葉工学振興会 青葉工学研究奨励賞
 
2006年
神経回路学会 研究賞
 
2005年12月
NIPS Foundation Outstanding Student Paper Awards
 
2005年
神経回路学会 奨励賞
 

論文

 
Dynamical systems design of silicon neurons using phase reduction method
Kazuki Nakada, Keiji Miura, Tetsuya Asai
Nonlinear Theory and Its Applications, IEICE   7(2) 95-109   2016年4月   [査読有り]
Keiji Miura,Kazuki Nakada
IEEE Access   3 2566-2571   2015年12月   [査読有り]
Scaling of Hodge-Kodaira decomposition distinguishes learning rule of neural networks
三浦佳二, 青木高明
IFAC CHAOS2015   175-180   2015年8月   [査読有り][招待有り]
Takeshi Fujita, Koji Ohara, Keiji Miura, Akihiko Hirata, Motoko Kotani, Yasumasa Nishiura, Mingwei Chen
EPL   110 38002   2015年5月   [査読有り]
Keiji Miura, Takaaki Aoki
Neural Networks   62 20-24   2015年2月   [査読有り]
Keiji Miura,Kazuki Nakada
IEEE Access   2 960-970   2014年   [査読有り]
Kazuki Nakada, Keiji Miura, Tetsuya Asai
IEEE EMBC2013   2013 4997-5000   2013年7月   [査読有り]
Wang AY, Miura K, Uchida N
Nature neuroscience   16(5) 639-647   2013年5月   [査読有り]
A Semiparametric Covariance Estimator Immune to Arbitrary Signal Drift
Keiji Miura
Interdisciplinary Information Sciences   19(1) 35-41   2013年   [査読有り]
Silicon Neuron Design based on Phase Reduction Analysis
Kazuki Nakada, Keiji Miura, Tetsuya Asai
SCIS-ISIS   1059-1062   2012年11月   [査読有り]
Effects of Noise Correlations on Population Coding
Keiji Miura
SCIS-ISIS   1072-1075   2012年11月   [査読有り]
Synchronization Analysis of Resonate-and-Fire Neuron Models with Delayed Resets
Keiji Miura, Kazuki Nakada
SCIS-ISIS   1076-1079   2012年11月   [査読有り]
Miura K, Mainen ZF, Uchida N
Neuron   74(6) 1087-1098   2012年6月   [査読有り]
Kazuki Nakada,Keiji Miura
Neural Information Processing - 19th International Conference, ICONIP 2012, Doha, Qatar, November 12-15, 2012, Proceedings, Part V   629-636   2012年   [査読有り]
Kazuki Nakada,Keiji Miura,Tetsuya Asai,Hisa-aki Tanaka
IEEE Asia Pacific Conference on Circuits and Systems, APCCAS 2012, Kaohsiung, Taiwan, December 2-5, 2012   308-311   2012年   [査読有り]
三浦 佳二
日本神経回路学会誌 = The Brain & neural networks   18(2) 67-72   2011年6月
同じ感覚刺激を提示しても,脳の神経細胞の応答は,試行毎のばらつき(=ノイズ)を示す.そのため,脳は,多くの神経細胞の活動を足し合わせてノイズを低減することで,感覚情報表現を正確にしていると考えられる.しかしながら,Zoharyらは,極めて単純なモデル計算により,ノイズに細胞間の相関がわずかでも存在する場合には,足し合わせてもノイズを低減できなくなることを示した.ここでは,計算が煩雑にならない程度に一般化したモデルを考察することで,ノイズ相関がポピュレーションコーディングに悪影響を及ぼすメカ...
Noise-induced Phenomena in Two Strongly Pulse-coupled Spiking Neuron Models
Kazuki Nakada, Keiji Miura, Hatsuo Hayashi
50 Years of Chaos : Applied and Theoretical      2011年
Keiji Miura
Interdisciplinary Information Sciences   17(3) 155-174   2011年   [査読有り]
Oizumi M, Miura K, Okada M
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics   81(5,Pt.1) 051905   2010年5月   [査読有り]
K. Watanabe, H. Tanaka, K. Miura, M. Okada
IEICE Transactions on Information and Systems   E92-D(7) 1362-1368   2009年   [査読有り]
Keiji Miura,Naoshige Uchida
Proceedings of the 47th IEEE Conference on Decision and Control, CDC 2008, December 9-11, 2008, Cancún, México   2006-2011   2008年   [査読有り]
K. Nakada, K. Miura, H. Hayashi
International Journal of Bifurcation and Chaos   18(4) 1249-1259   2008年   [査読有り]
Image Restoration with a Truncated Gaussian Model
H. Tanaka, K. Miura, M. Okada
Journal of the Physical Society of Japan   77 034003   2008年   [査読有り]
Miura K, Tsubo Y, Okada M, Fukai T
The Journal of neuroscience : the official journal of the Society for Neuroscience   27 13802-13812   2007年12月   [査読有り]
三浦 佳二
日本神経回路学会誌 = The Brain & neural networks   14(3) 226-237   2007年9月
この講義録はAutumn School for Computational Neuroscience (ASCONE2006) における酒井先生の講義を文章にしたものです. この講義は神経経済学をテーマとしてASCONE2006の第3日目の午前に行われたもので, 同日午後の鮫島先生の講義に含まれる強化学習とゲーム理論の準備も兼ねていました. なお, 講義を録音したものを文章に直す際に, 読みやすくするために文章を修正している点がありますので, ご了承ください.
Kazuki Nakada,Keiji Miura,Hatsuo Hayashi
Proceedings of the International Joint Conference on Neural Networks, IJCNN 2007, Celebrating 20 years of neural networks, Orlando, Florida, USA, August 12-17, 2007   950-955   2007年   [査読有り]
Miura K, Okada M, Amari S
Neural computation   18(10) 2359-2386   2006年10月   [査読有り]
Globally coupled resonate-and-fire models
K. Miura, M. Okada
Progress of Theoretical Physics Supplement   161 255   2006年   [査読有り]
三浦 佳二, 岡田 真人, 篠本 滋
電子情報通信学会論文誌. D-II, 情報・システム, II-パターン処理   88(9) 1924-1933   2005年9月
平均発火率が等しいがランダムさは異なる二つのスパイク列を判別するための, 最適な指標を探索した. ランダムさが異なるスパイク列を生成するために, ガンマ分布を用いた. ガンマ分布がもつ二つのパラメータを, 平均発火率に対応する座標と, それと情報幾何学の意味で直交する座標とに分解することで, 平均発火率は等しいが, ランダムさの異なるスパイク列を生成した. 対称性の条件を課すことで候補となる指標の形を絞り込み, 相互情報量最大化の原理を用いて, その中から最適な指標を決定した. その結果,...
三浦 佳二, 岡田 真人
電子情報通信学会論文誌. D-II, 情報・システム, II-パターン処理   88(1) 113-120   2005年1月
二つのResonate-and-Fireモデルをパルス結合した系の逆位相同期状態を数値計算と理論を用いて議論する.まず数値計算によって,このモデルは逆位相同期状態をアトラクターとしてもつことを示す.次に発火時間のリターンマップを構成することで,逆位相同期状態の安定性を理論的に説明する.安定性が交代する条件は,非常に単純な式となる.我々は理論に基づいて相図を作成し,逆位相同期状態は2種類あることを発見した.そのうち一つは,Integrate-and-Fireモデルには現れない,Resonat...
Shinomoto S, Miura K, Koyama S
Bio Systems   79 67-72   2005年1月   [査読有り]
Keiji Miura,Masato Okada,Shun-ichi Amari
Advances in Neural Information Processing Systems 18 [Neural Information Processing Systems, NIPS 2005, December 5-8, 2005, Vancouver, British Columbia, Canada]   891-898   2005年   [査読有り]
Miura K, Okada M
Physical review. E, Statistical, nonlinear, and soft matter physics   70(2,Pt.1) 021914   2004年8月   [査読有り]

Misc

 
中田 一紀, 三浦 佳二
電子情報通信学会技術研究報告 = IEICE technical report : 信学技報   116(180) 47-52   2016年8月
嗅覚皮質の電気信号解読による脳の匂い判別機構の解明
三浦佳二
翠巒   27 4-4   2013年3月   [依頼有り]
Hodge分解によるヘテロ・大域的な脳活動の遍歴検出
三浦佳二
ヘテロ複雑システムによるコミュニケーション理解のための神経機構の解明 NEWS LETTER   4 8-9   2013年2月   [依頼有り]
中田 一紀, 三浦 佳二, 浅井 哲也
電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング   112(227) 139-144   2012年9月
近年,非線形システムの持つ数理構造に基づくダイナミカルシステムデザインアプローチの研究が進展している.ダイナミカルシステムデザインでは,設計対象をダイナミカルシステムとして捉え,その数理構造を解析し,所望の動作特性を再現するように,設計対象の持つ定性的特性を物理プラットフォーム上に実装する.ダイナミカルシステムデザインは,設計において着目するシステムの数理構造により,相空間軌道ベース,ポテンシャルベース,および位相応答関数ベースの手法に分けられる.本研究では,位相縮約理論の観点から,シリコ...
中田 一紀, 三浦 佳二, 浅井 哲也
電子情報通信学会技術研究報告. CAS, 回路とシステム   111(377) 89-94   2012年1月
本研究では、非線形発振回路における雑音誘起同期現象を最適化する設計手法について提案する.まず,位相縮約理論に基づいて,発振回路の位相応答特性を随伴固有関数法により数値計算的に求め,雑音誘起同期現象による位相同期促進を最適化するType IIの位相応答特性を示すことを確認した.次に,物理的なデバイスパラメータや回路パラメータと数理的なモデルパラメータとの対応を明らかにした.さらに,実用的な集積化実装の観点から,最適な位相応答曲線を得るための物理的なパラメータの調整方法について系統的に調べた結...
中田 一紀, 三浦 佳二, 林 初男
電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題   110(465) 77-82   2011年3月
本研究では,パルス結合された共振-発火型ニューロン(Resonate-and-Fire Neuron; RFN)モデルの二体系における雑音誘起現象について報告する.RFNモデルは,閾値下の膜電位が振動するスパイキングニューロンモデルであり,そのパルス結合系においてカオスやバースト同期といった複雑な挙動とその分岐構造について解析的に調べられている.本報告では,パルス結合系に摂動として閾値電位に加算性雑音を与えた場合に雑音誘起秩序が観測されることを示し,その特徴が区分連続力学系としての性質を持...
数学連携推進室 ~ゼロからの出発~
三浦佳二
情報科学研究科NEWS LETTER   2 2   2011年
中田 一紀, 三浦 佳二, 林 初男
研究報告数理モデル化と問題解決(MPS)   2010(34) 1-2   2010年12月
本研究では,連続力学系におけるダイナミカルノイズが離散写像系で摂動としてどのような効果を生じるか具体的に考察する.パルス結合された共振-発火型ニューロン (Resonate-and-Fire Neuron; RFN) モデルの二体系における同期的振動やカオス的挙動とその分岐現象を発火時間差の一次元離散写像により解析し,加算的雑音を摂動として与えたときに生じる雑音誘起現象と区分的連続写像に特有の新しい分岐構造との関連について報告する.In this report, we consider t...
中田 一紀, 三浦 佳二, 林 初男
情報処理学会研究報告. BIO, バイオ情報学   2010(34) 1-2   2010年12月
本研究では,連続力学系におけるダイナミカルノイズが離散写像系で摂動としてどのような効果を生じるか具体的に考察する.パルス結合された共振-発火型ニューロン (Resonate-and-Fire Neuron; RFN) モデルの二体系における同期的振動やカオス的挙動とその分岐現象を発火時間差の一次元離散写像により解析し,加算的雑音を摂動として与えたときに生じる雑音誘起現象と区分的連続写像に特有の新しい分岐構造との関連について報告する.
田中 浩之, 三浦 佳二, 渡辺 一帆, 岡田 真人
電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング   107(413) 55-60   2008年1月
神経細胞が発するスパイクは時間的に不規則であり,ある種の確率過程として捉える事が出来る.この時,スパイクの時系列データから時間的に変動する発火率関数を推定する問題にベイズ推定の枠組みを用いる事で,一回の試行から発火率関数を推定する事が出来る.今回我々はベイズ推定を用いた発火率推定のモデルに対して転送行列法を適用し,モデルを厳密に計算するアルゴリズムを提案する.転送行列法は効率的な計算量で厳密な周辺分布を求める事が出来る.我々はこの手法を用いて,真の事前分布に対するハイパーパラメータのずれが...
大泉 匡史, 三浦 佳二, 岡田 真人
電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング   107(263) 19-24   2007年10月
ニューロン集団の情報符号化の正確性を定量的に計る指標としてフィッシャー情報量がある.ニューロンが独立に発火していると仮定すれば,フィッシャー情報量の計算は比較的容易であるが,実際のニューロン集団の活動に見られるような発火の相関を考慮してフィッシャー情報量を計算するととは難しい.これは二次統計量である発火の相関を求めることが困難であることに起因する.我々はスパイクレスポンスモデルと呼ばれる確率的なスパイキングニューロンモデルにおいて自己相関及び相互相関を解析的に計算する理論を構築した.この理...
田中 浩之, 三浦 佳二, 岡田 真人
電子情報通信学会技術研究報告. NC, ニューロコンピューティング   107(50) 29-34   2007年5月
画像修復の理論では,通信路,或いは撮影時の環境等何らかの原因でノイズの混入した画像を真の正しい画像へ修復する事を考える.その際,一般的な理論としてベイズ推定の枠組みを用いる事が出来る.この枠組みでは,画像自身もある確率モデルで記述される.画像に対してより現実的なモデルを考える場合,画素の持つ属性(濃淡,色,明るさ,etc)の上下限での振る舞いを正しく取り扱う必要がある.何故なら,属性は有限領域(e.g.白-黒,各RGB値0-255)で定義されるからである.しかし,従来のガウスモデルでは領域...
三浦 佳二
日本神経回路学会誌 = The Brain & neural networks   14(1)    2007年3月
田中 浩之, 三浦 佳二, 岡田 真人
日本物理学会講演概要集   62(1)    2007年2月
三浦佳二
日本神経回路学会誌   14(2) 155-156   2007年   [依頼有り]
中田 一紀, 三浦 佳二, 林 初男
電子情報通信学会技術研究報告. NLP, 非線形問題   106(413) 1-6   2006年12月
本研究では,パルス結合された共振-発火型ニューロン(Resonate-and-Fire Neuron; RFN)モデルの二体系の同期特性および分岐現象について報告する.RFNモデルは,膜電位が二次のダイナミクスを持つスパイキングニューロンモデルであり,閾値下の膜電位振動を示し,そのため入力タイミングに依存した応答特性を持つ.また,この応答特性はリセット電位の影響を強く受ける.これまでの先行研究において,逆相同期解の存在とその安定性について示されているが,リセット電位が同期特性に与える影響に...
三浦 佳二
日本神経回路学会誌 = The Brain & neural networks   13(4)    2006年12月

書籍等出版物

 
古賀良彦(杏林大学教授) 東原和成(東京大学教授) 飯野雄一(同教授) 白須未香(同特任研究員), 中本高道(東京工業大学准教授) Bartosz Wyszynski(同研究員), 三浦佳二(東北大学助教) 坂井信之(同准教授) 駒木亮一(カネボウ), 山崎邦郎(モネル化学感覚研究所教授) 土生知恵美(ユニチャーム) 宮澤清(同), 坪井昭夫(奈良県立医科大学教授) 元永千穂(コーセー研究所) 妹尾正巳(コーセー), 外池光雄(藍野大学教授) 永友茂美(小林製薬) 芳賀理佳(ライオン), 伴野明(東海大学教授) 保坂憲一(同教授) 國枝里美(高砂香料工業) 松尾弘幸(同), 齋藤美穂(早稲田大学教授) 大島千佳(日本学術振興会) 中山 功一(佐賀大学准教授), 浦上克哉(鳥取大学教授) 谷口美也子(同助教) 山本晃輔(奈良教育大学特任准教授), 三林浩二(東京医科歯科大学教授) 矢田幸博(花王) ほか(計36名)
エヌティーエス   2013年2月   ISBN:4864690561

講演・口頭発表等

 
Minimum selection of input variables that can explain output nonlinearly
三浦佳二
Kazama lab seminar, RIKEN   2016年9月13日   
Pulse-Coupled Spin Torque Nano Oscillators with Dynamic Synapses for Neuromorphic Computing
Kazuki Nakada, Keiji Miura
IEEE NANO 2016   2016年8月23日   
Real-Time Computing of Touch Topology via Poincare-Hopf Index
Keiji Miura, Kazuki Nakada
SIAM Annual Meeting 2016   2016年7月11日   
Neural Networks for Computing Touch Topology
Keiji Miura
CBS computational neuroscience seminar, Harvard University   2016年7月7日   
パルス結合磁性体発振素子アレイの位相縮約法による解析
中田一紀, 三浦佳二
2016年 電子情報通信学会 NOLTAソサイエティ大会   2016年6月12日   
位相幾何学的アプローチに基づくタッチセンシングアルゴリズムのニューラルアーキテクチャ
三浦佳二, 中田一紀
LSIとシステムのワークショップ2016   2016年5月16日   
パルス結合磁性体発振素子アレイのダイナミクスとニューロモルフィックコンピューティングへの応用
中田一紀, 三浦佳二
LSIとシステムのワークショップ2016   2016年5月16日   
リズム運動における位相リセット制御の最適化
中田一紀, 三浦佳二, 我妻広明
第38回 日本生体医工学会 中国四国支部大会   2015年11月28日   
データの見方を変える脳理論を現代幾何学から探る
三浦佳二
数理モデリング研究会   2015年11月28日   
Poincare-Hopf 指数を用いた実時間手書き入力の位相不変量計算
三浦佳二, 中田一紀
研究集会 さきがけ・CREST「数学」領域ワークショップ  探索における収穫と今後の熟成について2015   2015年11月14日   
Hodge-小平分解のスケーリングは神経回路網の学習則を区別する
三浦佳二, 青木高明
22世紀創造のための数学   2015年9月30日   
A Pulse Current Synchronization Scheme for Spin Torque Nano Oscillators
K. Nakada, K. Miura, T. Kimura
SSDM 2015   2015年9月29日   
Poincare-Hopf 指数を用いた実時間手書き入力の位相不変量計算
三浦佳二, 中田一紀
22世紀創造のための数学   2015年9月28日   
Scaling of Hodge-Kodaira decomposition distinguishes learning rules of neural networks
三浦佳二, 青木高明
ICIAM 2015   2015年8月10日   
Pulse-coupled Synchronization in an Array of Spin Torque Nano Oscillators
中田一紀, 三浦佳二
INTERMAG 2015   2015年5月15日   
位相記述法に基づくシリコンニューロンの遅延誘起同期機構の最適化設計
中田一紀, 三浦佳二
日本応用数理学会2015年 研究部会連合発表会   2015年3月7日   
現代数学が生み出す脳情報処理の仮説
三浦佳二
SMART ANNUAL WORKSHOP 第4回 数学と諸分野との連携研究の探索   2015年2月24日   
Neural implementation of shape-invariant touch counter based on Euler calculus
三浦佳二, 中田一紀
The 3rd RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer   2015年2月18日   
Hodge-Kodaira Decomposition of Evolving Neural Networks
三浦佳二, 青木高明
Topics in Differential Geometry and its Discretizations   2015年1月11日   
Neural Implementation of Shape-Invariant Touch Counter Based on Euler Calculus
三浦佳二, 中田一紀
Topics in Differential Geometry and its Discretizations   2015年1月11日   

担当経験のある科目

 
 

競争的資金等の研究課題

 
文部科学省: 科学研究費補助金(基盤研究(C))
研究期間: 2014年 - 2016年    代表者: 三浦 佳二
情報幾何学の計算論的神経科学への応用
科学技術振興機構: さきがけ
研究期間: 2008年10月 - 2012年3月    代表者: 三浦佳二
文部科学省: 科学研究費補助金(若手研究(B))
研究期間: 2012年4月 - 2016年3月    代表者: 三浦佳二
文部科学省: 科学研究費補助金(新学術領域研究(研究領域提案型))
研究期間: 2012年4月 - 2014年3月    代表者: 三浦佳二

社会貢献活動

 
日本神経回路学会 和文誌
【編集】  2013年 - 2016年