Web Syllabus(講義概要)
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生命データサイエンス特別研究Ⅰ
英文名Graduate Research on Biomedical Data Science I
科目概要未来工学研究科(修士課程)生命データサイエンス専攻修士1年通年、研究科目、必修、実験・実習、6単位
科目責任者 岡 浩太郎
担当者(※は実務経験のある教員) 岡 浩太郎渡辺 豪河野 信島津 秀康齋藤 裕鎌田 真由美谷森 達新藤 豊原 雄一郎力丸 佑紀荒井 康夫設樂 久志石井 良樹秋山 真那斗牧垣 秀一朗飯田 慎仁来見田 遥一
講義室

授業の目的

本専攻における4分野のうち、自身が所属する研究分野において、実際に修士論文をまとめるのに必要な様々な手法【分野:①生命現象を可視化するための新規な技術の開発、②物理化学的な手法による分子モデリングとその情報を理解するためのデザイン技術、③機械学習のための新規なアルゴリズムの開発とプログラミングによる実装、④新規な生命系データベースの作成と様々なデータモデリング手法の開発】について、その基礎的な考え方などを含めて研究室での実習を通じて修得する。

教育内容

それぞれの研究分野で使われている様々な手法(様々な分子細胞生物学実験、シミュレーション技法、人工知能技術、データベース作成とデータモデリング)などについて実際に修士論文作成に必要な技術・技能を身に付ける。

教育方法

それぞれの分野ごとに研究室に分かれて指導教員の指導の下、必要な技術・技能をラボワークとして修得する。
実習・研究内容等は、指導教員とのディスカッション等で講評する。

卒業・学位授与の方針と当該科目の関連

DP1、DP2、DP3、DP4

授業内容(シラバス)

項目内容担当者
1~
180

1.修得技術の設定
2.修得技術の背景調査
3.修得技術の実習
4.自らの研究課題への修得技術の適用
5.修得手法の結果の検討
(2〜5をいくつかの技術に関して繰返し行う)
6.研究内容の考察
7.まとめ
8.中間報告
(プレゼン及び質疑応答)

1.自ら必要な研究テーマに必要な技術を設定する。
2.修得する技術の背景について文献調査を行う。
3.実際に技術を適用する。
4.自らの研究課題に当該技術を適用する。
5.研究計画に従い、成果を取得する。
6.得られた研究データを基にテーマに照らし考察する。
7.研究内容をまとめる。
8.研究内容及びこれまでの成果を発表用資料として作成し、
中間報告のプレゼンテーションを行う。
岡 浩太郎
渡辺 豪
河野 信
島津 秀康
齋藤 裕
鎌田 真由美
谷森 達
新藤 豊
原 雄一郎
力丸 佑紀
荒井 康夫
石井 良樹
設樂 久志
秋山 真那斗
飯田 慎仁
来見田 遥一
牧垣 秀一朗
~各研究室の研究テーマ~
【生命情報の適用と可視化 】
・細胞組織レベルの可視化するための新規な技術の修得(岡)
・細胞内シグナル伝達の相関の可視化・定量技術の修得(岡)
・高等動物の生体内での分子イメージング技術の修得(谷森)
・医療の質を可視化するための医療データ活用技術の修得(荒井)
・画像解析のためのイメージングデータ取得法の修得(新藤)
・イメージングデータを定量化するための画像解析技術の修得(設樂)

【生命・物理情報デザイン】
・計算科学と情報科学を基盤とした機能性有機材料の設計手法の修得(渡辺)
・生体分子機能解析・予測手法のための情報デザイン技術の修得(鎌田)
・量子化学に基づく分子集合系材料のモデリング技術の修得(石井)
・生命情報データベーススキーマの設計と可視化技術の修得(牧垣)

【人工知能とその革新的応用】
・人工知能を応用した医療診断システムの構築技術の修得(榊原)
・機械学習による生体分子の機能改良技術の修得(齋藤)
・オーミクスデータ解析のためのバイオインフォマティクス技術の修得(齋藤)
・生成AIを用いた生体配列設計技術の修得(秋山)
・計算機を用いたタンパク質改良技術の修得(来見田)
・分子シミュレーションを利用した生体分子の解析技術の修得(飯田)

【大規模データモデリング】
・プロテオームデータ解析手法の修得(河野)
・データ解析とモデル構築技術の修得(島津)
・ゲノミクス、トランスクリプトミクスの解析手法の修得(原)
・時空間データモデリング技術の修得(力丸)
1~
180

項目
1.修得技術の設定
2.修得技術の背景調査
3.修得技術の実習
4.自らの研究課題への修得技術の適用
5.修得手法の結果の検討
(2〜5をいくつかの技術に関して繰返し行う)
6.研究内容の考察
7.まとめ
8.中間報告
(プレゼン及び質疑応答)

内容
1.自ら必要な研究テーマに必要な技術を設定する。
2.修得する技術の背景について文献調査を行う。
3.実際に技術を適用する。
4.自らの研究課題に当該技術を適用する。
5.研究計画に従い、成果を取得する。
6.得られた研究データを基にテーマに照らし考察する。
7.研究内容をまとめる。
8.研究内容及びこれまでの成果を発表用資料として作成し、
中間報告のプレゼンテーションを行う。
担当者
岡 浩太郎
渡辺 豪
河野 信
島津 秀康
齋藤 裕
鎌田 真由美
谷森 達
新藤 豊
原 雄一郎
力丸 佑紀
荒井 康夫
石井 良樹
設樂 久志
秋山 真那斗
飯田 慎仁
来見田 遥一
牧垣 秀一朗
項目
内容
~各研究室の研究テーマ~
【生命情報の適用と可視化 】
・細胞組織レベルの可視化するための新規な技術の修得(岡)
・細胞内シグナル伝達の相関の可視化・定量技術の修得(岡)
・高等動物の生体内での分子イメージング技術の修得(谷森)
・医療の質を可視化するための医療データ活用技術の修得(荒井)
・画像解析のためのイメージングデータ取得法の修得(新藤)
・イメージングデータを定量化するための画像解析技術の修得(設樂)

【生命・物理情報デザイン】
・計算科学と情報科学を基盤とした機能性有機材料の設計手法の修得(渡辺)
・生体分子機能解析・予測手法のための情報デザイン技術の修得(鎌田)
・量子化学に基づく分子集合系材料のモデリング技術の修得(石井)
・生命情報データベーススキーマの設計と可視化技術の修得(牧垣)

【人工知能とその革新的応用】
・人工知能を応用した医療診断システムの構築技術の修得(榊原)
・機械学習による生体分子の機能改良技術の修得(齋藤)
・オーミクスデータ解析のためのバイオインフォマティクス技術の修得(齋藤)
・生成AIを用いた生体配列設計技術の修得(秋山)
・計算機を用いたタンパク質改良技術の修得(来見田)
・分子シミュレーションを利用した生体分子の解析技術の修得(飯田)

【大規模データモデリング】
・プロテオームデータ解析手法の修得(河野)
・データ解析とモデル構築技術の修得(島津)
・ゲノミクス、トランスクリプトミクスの解析手法の修得(原)
・時空間データモデリング技術の修得(力丸)
担当者

到達目標

修士論文作成に必要な様々手法についてその基礎から理解し、自ら実験(計算機実験を含む)やアルゴリズムの実装ができるようになる。

評価方法

本科目の成果については学年末に行う中間報告会でのプレゼンテーションとディスカッションを通じて、修士論文作成に十分な技能を修得できたかを判断し、評価する(100%)。

準備学習(予習・復習等)

研究室で行われるそれぞれの実習内容については、指導教員から指定される文献や論文などを通じて事前に十分に習熟していることが求められる。また実習内容については後日指導教員とのディスカッションを通じてフィードバックが可能であるようにこまめな記録(結果だけでなくその過程が議論できること)を求める。

備考・その他

【関連科目:生命データサイエンス特論演習、生命データサイエンス特別研究Ⅱ】

教材

種別書名著者・編者発行所
教科書なし
参考書必要に応じて指導教員から指示する
教科書
署名
なし
著者・編者
発行所
参考書
署名
必要に応じて指導教員から指示する
著者・編者
発行所