Web Syllabus(講義概要)
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生命データサイエンス特別研究Ⅱ
英文名Graduate Research on Biomedical Data Science II
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2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 真由美榊原 康文谷森 達荒井 康夫新藤 豊原 雄一郎力丸 佑紀設樂 久志石井 良樹秋山 真那斗飯田 慎仁来見田 遥一牧垣 秀一朗
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、生命データサイエンス特別研究Iで身につけた技術を深化させ、中間報告における成果に基づいて発展的な内容についての実習を多く行い修士論文を完成させる。

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・技能を身に付けるとともに、それを深化・応用させることを学ぶ。

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
1~
180


1.修得技術の再設定
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り返し行う)
6.研究結果の考察
7.修士論文の完成
8.修士論文審査会
(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再度検討する
2.修得する技術の背景について文献調査を行い論文作成の準備を
進める
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し結果を得る
5. 研究計画に従い、成果を取得する
6.得られたデータを基にテーマに照らし考察する
7.研究成果を修士論文としてまとめる
8.研究結果から発表用資料、スライドを作成し、修士論文審査会で
他者に理解させられるようプレゼンテーションする
~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深化・発展(岡)
・細胞内シグナル伝達の相関の可視化・定量技術の深化・発展(岡)
・高等動物の生体内での分子イメージング技術の深化・発展(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深化・発展(荒井)
・画像解析のためのイメージングデータ取得法の深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(榊原)
・機械学習による生体分子の機能改良技術の深化・発展(齋藤)
・「生成 AI を用いた生体配列設計技術の深化・発展(秋山)
・計算機を用いたタンパク質改良技術の深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(河野)
・データ解析とモデル構築技術の深化・発展(島津)
・ゲノミクス、トランスクリプトミクスの解析手法の深化・発展(原)
・時空間データモデリング技術の深化・発展(力丸)
1~
180

項目

1.修得技術の再設定
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り返し行う)
6.研究結果の考察
7.修士論文の完成
8.修士論文審査会
(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再度検討する
2.修得する技術の背景について文献調査を行い論文作成の準備を
進める
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し結果を得る
5. 研究計画に従い、成果を取得する
6.得られたデータを基にテーマに照らし考察する
7.研究成果を修士論文としてまとめる
8.研究結果から発表用資料、スライドを作成し、修士論文審査会で
他者に理解させられるようプレゼンテーションする
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深化・発展(岡)
・細胞内シグナル伝達の相関の可視化・定量技術の深化・発展(岡)
・高等動物の生体内での分子イメージング技術の深化・発展(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深化・発展(荒井)
・画像解析のためのイメージングデータ取得法の深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(榊原)
・機械学習による生体分子の機能改良技術の深化・発展(齋藤)
・「生成 AI を用いた生体配列設計技術の深化・発展(秋山)
・計算機を用いたタンパク質改良技術の深化・発展(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深化・発展(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深化・発展(河野)
・データ解析とモデル構築技術の深化・発展(島津)
・ゲノミクス、トランスクリプトミクスの解析手法の深化・発展(原)
・時空間データモデリング技術の深化・発展(力丸)

到達目標

修士論文作成に必要な様々手法についてその発展的に理解し、実験(計算機実験を含む)やアルゴリズムの実装を行い、自ら新規なアイディアを実証することができるようになるとともに、生命データサイエンス特別研究Ⅰにおける中間報告からのフィードバックを勘案して、その成果を修士論文にまとめることを目標とする。

評価方法

本科目の成果については年度末に行う修士論文審査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、本専攻における学位論文審査基準を満たしているかを厳格に評価する(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Ⅰ】

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