研究者総覧 - 加藤　秀行 | 大分大学

（最終更新日 : 2026-09-13 03:14:34）

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カトウ　ヒデユキ
加藤　秀行

所属大分大学理工学部知能機械システムプログラム

職種准教授

研究内容
複雑な現象のモデル化とその解析生体システムをはじめ，工学システムや物理システムなどは非常に多様で複雑な現象を示します．この複雑な現象を数式により表現し，表現した数式を解析的，または数値的に調査することで，複雑現象発生のメカニズムや異なるシステム間に共通する性質を見出し，システムの安定性の向上や制御などに応用していきます．現在はデータのみから非線形システムの応答を分類する手法の開発やニューラル機械翻訳機の学習過程の解析などに取り組んでいます．神経システムの解析と応用神経系における情報処理機構や学習の仕組みを解析・理解し，これらの知見を応用することで，近年，広く研究されている深層学習などの機械学習にかわる新たな学習理論の構築を目指しています．特に神経雪崩現象と深層学習に着目した研究や深層学習と比べ学習コストの低いリザバーコンピューティングの枠組みであるリキッドステートマシーンの研究に取り組むことにより，神経科学の分野と機械学習の分野を橋渡しする理論の構築に取り組んでいます．また，現在のノイマン型コンピュータに代わる次世代のブレインモルフィックコンピューティングの開発にも関わっています．高次元空間における同期現象の同定手法の開発様々なシステムは同期により情報伝達を実現しており，同期は情報伝達の必要条件であると考えられています．一見，システムが同期しないように見えても，私たちが認識できる３次元より高い次元の空間やゆがんだ空間でシステムが同期している場合があります．このような同期現象の同定は非常に困難です．このような高次元空間やゆがんだ空間における同期を同定するための指標を非線形動力学系理論の観点から開発する研究に取り組んでいます．

アピールポイント
本研究室は下記のような技術を有しています．複雑現象の数式による表現（モデル化）複雑現象を表す数式を用いての数値シミュレーション複雑現象から得られたビッグデータの解析研究業績 H. Kato, “Nonlinearity in simple phenomenological model for activity-dependent responses of target-cell specific synapses,” NOLTA Journarl, 12(3):356, 2021. T. Kato & T. Ikeguchi, “Oscillation, conduction delays, and learning cooperate to establish neural competition in recurrent networks,” PLoS ONE, 11(2) , 2016. 参加プロジェクト学術変革領域研究(B): 脳神経マルチセルラバイオコンピューティング (A01班，分担) 基盤研究(A): ブレインモルフィックコンピューティングハードウェア基盤の構築 (分担) 基盤研究(C): 神経ネットワークにおける2種類の抑制性細胞の機能的役割に関する研究 (代表)

学歴
	埼玉大学大学院理工学研究科情報システム工学コース専攻博士前期課程
	埼玉大学工学部情報システム工学科

職歴
2010/04 ～ 2011/03	日本学術振興会特別研究員DC3
2011/04 ～ 2012/03	日本学術振興会特別研究員PD
2012/04 ～ 2013/07	バレアレス州立大学学際的物理および複雑系研究所非常勤ポスドク研究員
2013/01 ～ 2013/03	埼玉大学大学院理工学研究科非常勤ポスドク研究員
2013/08 ～ 2014/03	お茶の水女子大学シミュレーション科学教育研究センター特任リサーチフェロー
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現在の専門分野
応用数学、統計数学, 数理物理、物性基礎, 非線形力学系理論, 計算論神経科学キーワード(非線形力学系、複雑ネットワーク、数理神経科学)

論文
論文	Spontaneous Organization of Criticality in Plastic Spiking Neural Networks Proceedings of 2026 International Workshop on Nonlinear Circuits, Communications and Signal Processing (NCSP),370-373頁 2026/02
論文	Impact of lattice modular structures on spontaneous activities in mathematical model of cultured neuronal networks Proceedings of International Symposium on the Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2025),188-191頁 2025/10
論文	Modular architecture confers robustness to damage and facilitates recovery in spiking neural networks modeling in vitro neurons Frontiers in Neuroscience 19 2025/06
論文	神経の集団活動における瞬時発火率推定法の一検討 NOLTAソサイエティ大会論文集,NLS-17 2025/06
論文	Data Scientific Approach to Similarity Among Languages Using Data Generated in Neural Machine Translation Proceedings of International Symposium on the Nonlinear Theory and Its Applications (NOLTA2024),334-334頁 2024/12
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MISC
その他	Evaluation of Short-Term Memory in Reservoir Computing Using a Cultured Neuronal Network Model The 14th RIEC International Symposium on Brain Functions and Brain Computer 2026/02
その他	Temporal Difference Learning on Reservoir Computing Using Cultured Neuron Model Workshop in International Conference on Neural Information Processing 2025 2025/11
その他	Evaluation of the effect of calcium ion concentration on reservoir computing using cultured neuron model The Future of computing: perspectives 2025/02
その他	Exploring reservoir computing in neuronal dynamical systems The Future of computing: perspectives 2025/02
その他	Ten-class speech classification under noisy conditions via predictive coding and reservoir computing in spiking neural networks The Future of computing: perspectives 2025/02
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研究課題・受託研究・科研費
2025/04 ～ 2030/03	ブレインモルフィックコンピューティングハードウェア基盤の拡張と展開基盤研究(S)
2025/04 ～ 2029/03	抑制性細胞ネットワークの発達と情報処理性能の関連性基盤研究(C)
2024/04 ～ 2029/03	多細胞神経ダイナミクスに基づく感覚運動学習の統合情報処理モデル学術変革領域研究(A)
2021/08 ～ 2024/03	マルチセルラ神経ダイナミクスのデータ解析基盤と情報処理モデル学術変革領域研究(B)
2021/04/01 ～ 2025/03/31	メタ文法規則の導出による数理言語学基盤の構築基盤研究(B)
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受賞学術賞
2024/01	IEICE, Committee of 10th Anniversary Korea-Japan Joint Workshop on Complex Communication Sciences Best Student Paper Award (Similarity Analysis among Languages Using Context Vectors Generated in Large Language Model)
2023/06	電子情報通信学会，非線形問題研究会 2022年度NLP奨励賞 (ネットワークモチーフ解析によるスーパーファミリー現象を用いた力学系の解分類法の検討)
2019/06	電子情報通信学会 NOLTAソサイエティ大会奨励賞 (不均一神経回路網における最適スパイク伝達の基礎検討)
2009/03	International Workshop on Nonlinear Circuits and Signal Processing Best Student Paper Award (Synchronous firings in self-organized neural network through spike-timing-dependent plasticity for periodic external inputs)
2008/11	International Workshop on Vision, Communications and Circuit Best Student Paper Award (Excellent) (Effect of periodic external inputs for neural network structures and dynamics through the STDP)
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委員会・協会等
2025/11 ～ 2026/07	電子情報通信学会『Special Section on Recent Progress in Nonlinear Theory and Its Applications』ゲスト編集委員会（編集幹事）
2025/03 ～ 2025/10	電子情報通信学会『Special Section on Emerging Technologies of Complex Communication Sciences and Multimedia Functions』ゲスト編集委員会（編集委員）
2024/06 ～ 2026/06	電子情報通信学会 NOLTAソサイエティ（NLS）運営委員会（電子広報担当幹事）
2024/05 ～ 2025/11	電子情報通信学会 NOLTA2025実行委員会（Technical Program Co-Secretaries）
2023/12 ～ 2024/06	電子情報通信学会 NOLTAソサイエティ大会2024実行委員会
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