我妻広明

J-GLOBALへ         更新日: 13/09/27 14:52
 
アバター
研究者氏名
我妻広明
 
ワガツマ ヒロアキ
URL
http://www.kyutech.ac.jp/professors/wakamatsu/w2/w2-3/entry-916.html
所属
九州工業大学
部署
大学院生命体工学研究科(独立研究科博士課程) 脳情報専攻
職名
准教授
学位
博士(理学)(東京電機大学)
その他の所属
理化学研究所 脳科学総合研究センター
Twitter ID
hirowaga
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UA-23709948-1

プロフィール

脳神経科学の知見や生物から学ぶ力学系記述を用いた脳型ロボットの研究を行っています。脳を複雑系として捉え、時間発展と情報生成装置としての原理記述について注目しています。身体性や構成論的アプローチを通して、非線形力学・振動同期現象の数理記述の可能性を探求し、「人」の主体性や社会性を、単なる要素分解や機械論に還元しない新たな科学の枠組みを脳科学に期待しています。

編著として、"Neuromorphic and Brain-Based Robots"(Cambridge University Press; 2011出版)。http://www.cambridge.org/

経歴

 
2009年10月
 - 
現在
九州工業大学 生命体工学研究科(研究院) 准教授
 
2012年1月
 - 
現在
独立行政法人理化学研究所 BSI 脳回路機能理論研究チーム 客員研究員
 
2009年10月
 - 
2012年3月
独立行政法人理化学研究所 BSI創発知能ダイナミクス研究チーム 客員研究員
 
2007年4月
 - 
2009年9月
理研BSI-トヨタ連携センター 研究員
 
2003年4月
 - 
2009年9月
独立行政法人理化学研究所 BSI創発知能ダイナミクス研究チーム 研究員
 
2000年4月
 - 
2003年3月
独立行政法人理化学研究所 基礎科学特別研究員
 
1986年
 - 
1990年
NEC米沢日本電気株式会社 (NEC日本電気府中事業場出向PC-9801note開発)
 

学歴

 
2005年
   
 
博士(理学)(東京電機大学)  
 
1997年4月
 - 
2000年3月
東京電機大学 大学院理工学研究科 博士課程 (数理科学専攻)
 
1997年
   
 
理学学士(学位授与機構)  
 
1995年4月
 - 
1997年3月
東京電機大学 大学院理工学研究科 修士課程 (数理学専攻)
 
1992年4月
 - 
1995年3月
東京電機大学 理工学部 数理学科 (大学院飛び級進学のため、単位取得退学)
 
 
 - 
1986年3月
山形県立米沢工業高等学校 電気科 
 

委員歴

 
2011年
 - 
現在
IEEE Transactions on Autonomous Mental Development (TAMD)  Guest Editor
 
2010年
 - 
現在
Frontiers in Systems Physiology  Review Editor
 
2009年
 - 
現在
日本ソフトウェア科学会 ネットワークが創発する知能研究会 (JWEIN)  プログラム委員
 
2008年
 - 
現在
Frontiers in Neurorobotics  Review Editor
 
2008年
 - 
2009年
IEEE Robotics and Automation Magazine  Guest Editor
 
2007年
 - 
現在
神経情報基盤センター Dynamic Brain Platform委員会  幹事及びシステム管理者
 
2006年
 - 
現在
日本神経回路学会学会誌編集委員会  編集委員
 
2005年
 - 
現在
電子情報通信学会編集委員会  常任査読委員
 
2004年
 - 
2009年
日本神経回路学会主宰メーリングリスト 「ニューロメール (NeuroMail)」  第二期運営委員及びサーバ管理責任者
 

受賞

 
2009年9月
日本神経回路学会 創立記念20周年記念論文優秀論文賞
 

論文

 
我妻広明
コンピュータソフトウェア   28(1) 2-20   2011年1月   [査読有り]
コンピュータの分野において,自律分散制御方式は集中型システムの開発・稼働における欠点を補うものとして注目され研究が進められて来た.今やインターネット普及等を背景に,分散した情報を知識として再集約する集合知の仕組みを考える必要性がある.全体機能や目的をシステム自身が再定義する,つまり集団全体が意志決定を行うという観点が導入されつつある.工学化において自明であるべき目的すら再構成されるとすればシステム破綻や暴走のリスクが増すことは疑いない.本論では,現実に自律分散制御の内部機構を持ちながら,自...
Tomonaga Y, Wagatsuma H
ICIC Express Letters   5(9B) 3477-3482   2011年   [査読有り]
Biologically-inspired robots have been investigated to reproduce biological intelligent behaviors and interest in this topic extends to the reconstruction of a central controller that is similar to the brain. However the brain is a complex system ...
Ono K, Wagatsuma H
ICIC Express Letters   5(10) 3907-3912   2011年   [査読有り]
Biological adaptive behavior provides a good model for the design of intelligent autonomous transporters. Recently, car companies have been working to develop a collision-avoidance system. This system uses sensors that send and receive signals fro...
我妻 広明
日本神経回路学会誌   16(4) 184-189   2009年12月   [査読有り]
この二十年に進展した科学技術を概観し,脳理論研究において掲げられてきた「脳を知り,脳を創る」課題の再考を試みる.特に,急速に発展しつつあるITやロボット工学との融合を通して脳科学の基盤技術創出を提案する.脳を細分化し研究対象にするだけでなく,脳機能の相補性,統合性を踏まえた認知/行動から神経可塑性に至る時間単位の複合性に正面から向かうことが求められている.ゆえに,脳を再構成して実空間実時間で実験解析を可能とする構成論的アプローチは自然な潮流であり,今後の工学的応用への具体的方策としても期待...
Browne W, Kawamura K, Krichmar J, Harwin W, Wagatsuma H
IEEE Robotics and Automation Magazine   16(3) 17-18   2009年   [査読有り]
Some articles in this special issue on cognitive robotics focus on replicating human and animal behaviors in robots, while others look into using robotic analogs of the brain to provide insight into the neuroscience.
Wagatsuma H
Lecture Notes in Computer Science   5506 1082-1089   2009年   [査読有り]
In biological systems, internal microorganisms adaptively survive but often serve necessary functions to the host, such as energy production by mitochondria as symbiosis. On the other hand, malignant germs have a parasitic relationship with the ho...
Wagatsuma H, Yamaguchi Y
Lecture Notes in Computer Science   5506 857-864   2009年   [査読有り]
The brain is capable of parallel processing of different types of information in different brain regions. However, for higher cognitive functions such as decision-making, such regionally distributed information must interact together in the proper...
Wagatsuma H
Lecture Notes in Computer Science   5506 119-126   2009年   [査読有り]
One of most important concepts in robotics and artificial intelligence is the embodied approach, focusing on the importance of having a body that functionally connects to the external world. This setup suggests that the intelligence develops throu...
Wagatsuma H, Yamaguchi Y
Lecture Notes in Computer Science   4985 177-184   2008年   [査読有り]
The real world changes in space over time. Our brains need real-time interaction with the external world and will update various internal representations even when events happen only one-time. Such one-time experiences are evaluated in relation to...
Colliaux D, Yamaguchi Y, Molter C, Wagatsuma H
Lecture Notes in Computer Science   4984 160-169   2008年   [査読有り]
A phenomenological model is developed where complex dynamics are the correlate of spatio-temporal memories. If resting is not a classical fixed point attractor but a Milnor attractor, multiple oscillations appear in the dynamics of a coupled syste...
Yamaguchi Y, Molter C, Wu Z, Agashe HA, Wagatsuma H
Lecture Notes in Computer Science   4984 151-159   2008年   [査読有り]
This paper proposes a computational model of spatio-temporal property formation in the entorhinal neurons recently known as “grid cells”. The model consists of module structures for local path integration, multiple sensory integration and for thet...
Wagatsuma H, Yamaguchi Y
Cognitive neurodynamics   1(2) 119-141   2007年6月   [査読有り]
The rodent hippocampus has been thought to represent the spatial environment as a cognitive map. In the classical theory, the cognitive map has been explained as a consequence of the fact that different spatial regions are assigned to different ce...
Yamaguchi Y, Sato N, Wagatsuma H, Wu Z, Molter C, Aota Y
Current opinion in neurobiology   17(2) 197-204   2007年4月   [査読有り]
The discovery of theta-rhythm-dependent firing of rodent hippocampal neurons highlighted the functional significance of temporal encoding in hippocampal memory. However, earlier theoretical studies on this topic seem divergent and experimental imp...
Wagatsuma H, Yamaguchi Y
Neurocomputing   69(10-12) 1228-1232   2006年6月   [査読有り]
It is an open question whether the hippocampal cognitive map is useful for navigation with ambiguity in space representation. The hippocampus might need to assign different contexts to cell populations in the same place, according to the tradition...
我妻 広明, 山口 陽子
日本神経回路学会誌 = The Brain & neural networks   12(1) 17-31   2005年3月   [査読有り]
In spatial alternation tasks, the same place in different behavioral sequences is represented by different neurons in the rat hippocampus. This indicates that associative memory in the brain solves the memory interference problem at each instance....
Wagatsuma H, Yamaguchi Y
Neural computation   16(12) 2665-2697   2004年12月   [査読有り]
The rodent hippocampus has been thought to represent the spatial environment as a cognitive map. The associative connections in the hippocampus imply that a neural entity represents the map as a geometrical network of hippocampal cells in terms of...
Yamaguchi Y, Aota Y, Sato N, Wagatsuma H, Wu Z
Journal of integrative neuroscience   3 143-157   2004年6月   [査読有り]
Rat hippocampal cells exhibit characteristic phase-dependent firings when oscillation in frequency range around 8Hz is present. Based on the hypothesis that theta phase coding is generated by synchronization of neural activities, an autoassociativ...

Misc

 
チャーチル エリザベス, 我妻 広明
人工知能学会誌   28(3) 439-443   2013年5月
山川 宏, 我妻 広明, 吉田 倫子
人工知能学会誌   28(3) 424-426   2013年5月
我妻 広明
人工知能学会誌   28(1)    2013年1月
小野 耕輔, 我妻 広明
電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報   112(227) 27-32   2012年10月
古茂田 和馬, 我妻 広明
電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報   112(227) 115-120   2012年10月
朝長 陽介, 我妻 広明
電子情報通信学会技術研究報告 : 信学技報   112(227) 121-126   2012年10月
栗島 一博, 我妻 広明, 金子 宗司
教育システム情報学会誌   29(4) 180-189   2012年
小野 耕輔, 我妻 広明
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   111(241) 41-46   2011年10月
近年,自家用車向けに障害物回避や車間維持の自動装置組み込みの検討が進んでいる.工学的実現の容易さから,各種センサを搭載した外部情報取得型が多く研究されているが,人が実際に運転する場合は全ての運転動作が外界情報の逐次取得から得られるとは考えにくく,熟練運転者であれば起こりうる先の状況を予測し事故を防いでいる.レースドライバーはサーキットの周回コースが全て身体に刻み込まれていると言われ,コース全体のイメージを持ちつつ目の前の状況に対応する情報処理過程に注目することで,車両安全運転の支援装置開発...
福留 麻理恵, 我妻 広明
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   111(241) 59-64   2011年10月
本研究では脳性麻痺児童のためのリハビリテーション支援装置の開発を目指す.脳の可塑性に注目した運動と知覚を関連付ける認知運動療法の考え方を取り入れ,同療法を臨床現場で効果的に活用できるよう訓練中の身体動作記録や課題の難易度調整を可能にする支援装置の試作を行った.特に,脳左右半球の身体制御の差に注目し体幹のバランスを重要視する.左右の動きを連動させる課題を設定することは,従来からの機能障害の部位特定と運動刺激に対し,更なるリハビリテーションの効果が期待できる.試作機では市販の加速度センサ付きB...
曽根 雅史, 我妻 広明
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   111(241) 71-76   2011年10月
近年,有機材料など生体に学ぶ素材開発研究が進んでいる.一方,ロボットの従来開発では,制御の容易な電気モータが用いられ,期待陛能に鑑みた小型化が容易でない.導電性高分子アクチュエータなどの課題は電気モータと同等の安定性能を得られないことであるが,現実の生体内ではアクチュエータ安定性ではなく,神経系の制御との整合性で機能実現を果たしている.本研究では,素材の非線形性を積極的に活用することで,機能発現し十分な制御を実現することを目指す.本報告では,プラスチックの柔軟性から瞬発性を得るS字の反発機...
古茂田 和馬, 我妻 広明
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   111(241) 77-82   2011年10月
古来より車輪は,重量物を運搬するのに利用されてきた.また不整地等ではクローラが活躍してきた.一方,生物は,筋肉の収縮の繰り返しを基本動力とした脚による移動が多い.この生物にみられる遊脚と立脚を繰り返す歩容の楕円様軌道を再現する8節のリンク機構を生み出したテオ・ヤンセンが昨今注目を集めている.本研究においては,新たに追加的な機構を加えるのではなく,テオ・ヤンセン機構本来のリンク特性を自然に拡張することによる,新たな乗り越えの枠組みを提案する.これにより,移動体が内包する回転力を整地・不整地の...
朝長 陽介, 我妻 広明
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   111(241) 143-148   2011年10月
人-口ボット間相互作用の研究が進められているが,認知心理学的モデルの活用が多く,脳神経系の実態を考慮しているものは少ない.一方,ニューラルネットワーク研究において扱われてきた学習モデルはオフライン型と呼ばれる一括学習が多く,環境のリアルタイム変化や時間特性を考慮した追従は困難である.近年の個人用計算機高性能化やロボット技術の一般化で,脳神経系を複雑系としたままで数理記述し,その時間的特性や変動を考慮した動作決定の実装が可能になってきている.本研究では,広範な脳型モデルやアルゴリズムを実装で...
我妻広明
日本神経回路学会誌 = The Brain & neural networks   18(2) 106-106   2011年6月
我妻 広明
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   110(246) 17-22   2010年10月
様々な工業技術が現存する中で脳型システムが今後期待される分野は,実社会や家庭など変化する環境で,人との相互作用が要求される場であろう.そこで,これまで得られてきた個々の脳機能に注目した理論・実験における研究成果を,脳-身体-環境の循環系で実験検証する枠組みが重要であると考える.本研究では,脳型情報処理を,特に時間性に注目してシステム化とロボット実装を進めることで,実環境や状況において要求される動作実行のタイミングや脳内回路の連携の柔軟性の解明に取り組む方法論を提案し,ロボット実験系構築の具...
平井 有三, 甘利 俊一, 福島 邦彦, 我妻 広明, 山崎 匡, 岡田 真人, 小池 康晴
日本神経回路学会誌 = The Brain & neural networks   17(1) 12-23   2010年3月
森山和道
1661   2009年3月
「異なる時間スケールの階層性」と「全体から部分への分節化」が知能を創発させる? ~理研、「創発と知能」研究会を開催
我妻 広明, 山口 陽子
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   101(735) 243-249   2002年3月
ラットでは空間認知課題において、海馬に場所特異的に活動するPlace cellが形成されることが知られており、一方、場所以外の活動特性も報告されている。Eichenbaumら(1999)はラット海馬における主要な機能はエピソード記憶であるとし、課題によっては同じ物理的空間においても2つの異なるエピソードを記銘することがPlace cell活動の差で明確に示せると主張した。しかしその検証実験において、肯定、否定双方の結果が報告され、論議を呼んだ(Wood et al.2000,Lenck-s...
我妻 広明
日本神経回路学会誌 = The Brain & neural networks   8(1) 40-42   2002年3月
我妻 広明, 山口 陽子
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   99(685) 43-50   2000年3月
ラット海馬では、場所細胞の集団によって認知地図が表現されると考えられているが、シータ位相歳差に関する報告によれば、複数の場所細胞の活動はシータリズムの上で一定の位相関係を保つ活動として現れる。本研究では、このような位相歳差に由来する細胞集団のダイナミカルな時間パターンがPlace cellの2次元ネットワークとしての認知地図を生成することに寄与するという作業仮説を、海馬振動神経回路において検証し、その位相コードのダイナミクスを解析した。

書籍等出版物

 
Neuromorphic and Brain-Based Robot
Krichmar J, Wagatsuma H (担当:編者)
Cambridge University Press   2011年9月   ISBN:0521768780
Neuromorphic and brain-based robotics have enormous potential for furthering our understanding of the brain. By embodying models of the brain on robotic platforms, researchers can investigate the roots of biological intelligence and work towards t...
Information Extraction from the Internet
Nan Tang (担当:共著, 範囲:Chap. 3: Web Agent Design Based on Computational Memory and Brain Research / Maya Dimitrova & Hiroaki Wagatsuma)
iConcept Press Ltd.   2011年8月   ISBN:1463743998
As the Internet continues to become part of our lives, there now exists an overabundance of reliable information sources on this medium. The temporal and cognitive resources of human beings, however, do not change. "Information Extraction from the...

講演・口頭発表等

 
脳型ロボット工学・計算論的神経科学の立場から [招待有り]
我妻広明
ネットワークが創発する知能研究会(JWEIN'11) & 数理社会学会第52回大会(JAMS52)合同ワークショップ シンポジウム「人間の行動モデル再考」   2011年9月   
実世界における計算論的神経科学の有効性の探求—脳型ロボット開発に見る脳科学と工学の接点 [招待有り]
我妻広明
京都大学講演会   2011年4月   
意志決定における時間とその神経基盤:脳型ロボットによるアプローチ [招待有り]
我妻広明
第三回ブレインウェア工学研究会   2011年1月   
人-ロボット相互作用に向けた脳型システムのリアルタイム実験系の構築 [招待有り]
我妻広明
ニューロコンピューティング(NC)研究会   2010年10月   
脳情報工学における再利用性向上を目指すアーカイブ構築 [招待有り]
我妻広明
RIMS研究集会「数学におけるデジタルライブラリー構築に向けて」   2010年9月   
ダイナミックブレインプラットフォーム
我妻広明, 酒井裕, 山口陽子, 塚田稔, 臼井支朗
第32回日本神経科学会 シンポジウム「ニューロインフォマティクス日本ノードにおけるプラットフォーム」   2009年9月   
ニューロロボティクスの立場から知能創発を考える [招待有り]
我妻広明
日本ソフトウェア科学会 ネットワークが創発する知能研究会(JWEIN09)   2009年8月   
海馬シータリズム位相コードモデルとリアルタイム脳型ロボット開発 [招待有り]
我妻広明
日本神経回路学会時限研究会BrainIS研究会   2009年7月   
創発と知能の関係を考える —創発は知能の構築に必要か?
我妻広明
研究会「創発と知能」第1回 現実知としての科学と工学の融合   2009年3月   
ウェブ上データベース基盤システムXooNIps活用事例: Dynamic BrainプラットフォームにおけるXooNIps機能拡張の方針と方法論について
我妻広明
XooNIps研究会   2008年10月   
海馬シータ位相コードによる認知地図生成
我妻広明、山口陽子
日本生物物理学会 第37回年会シンポジウム「複雑系としての脳」   1999年10月   

担当経験のある科目

 
 

Works

 
なまえをつける
海馬亭瞑走(本名: 我妻広明)   芸術活動   2008年12月
詩(季刊誌『鼎』第十二号(発行所:鼎の会)において発表)

競争的資金等の研究課題

 
科学技術振興機構(JST): 研究成果最適展開支援事業(A-STEP)
研究期間: 2012年12月 - 2012年7月    代表者: 我妻広明
文部科学省: 科学研究費補助金(基盤研究(B))
研究期間: 2010年 - 2012年    代表者: 我妻広明
文部科学省: 科学研究費補助金(萌芽研究, 挑戦的萌芽研究)
研究期間: 2007年 - 2009年    代表者: 我妻広明
本課題では、脳が刻々変化する環境で状況認識を更新し目的を再定義する文脈依存的な情報過程を再現する脳型ロボットの基礎実験と基盤技術確立を目的とした。神経同期発火に基づく情報表現が記憶・状況認識・目的定義の連環とリアルタイム性を実現し、創発的な行動決定を生むと仮説を立て、三年間に渡り研究を進めてきた。初年度は脳数理モデルの実時間シミュレーターと無線ロボット通信を確立し行動-記憶-意志決定系の実験を行い、次年度では行動決定の複雑性を促す視覚や操作手の感覚系など脳と身体性の問題に取り組んだ。総括と...