1701vip黄金城 科学与工程研究生院 信息与计算科学系

[专业] 信息数学 [导师] 明石茂雄教授 [关键词] 计算机数学、希尔伯特第十三问题、数据压缩理论
[主题示例]❶希尔伯特第13问题与数据压缩问题❷网络犯罪及其对策❸计算机网络大脑

当今，网络在日常生活中发挥着重要作用，网络犯罪的多样化和泛滥已成为问题。然而，人们并不知道数学在解决这个问题中发挥着重要作用。在这个实验室，我们进行将计算机科学和数学相结合的网络构建技术和网络犯罪的研究。

[专业]量子网络 [导师]Masashi Iriyama 副教授 [关键词]量子算法、密码学理论
[示例主题] ❶ 针对当前已知的难题提出量子算法 ❷ 研究量子计算理论中的计算复杂性 ❸ 研究基于非交换代数的密码理论的数学性质和实现

近年来，量子信息的数学准备和基于其的实验正在积极开展，这在信息通信等领域给我们的生活带来了巨大的好处。在我们的实验室，我们对量子算法的数学公式和计算复杂性进行研究，量子算法是基于量子力学的计算数学模型。我们还正在进行基于非交换代数的新型密码学理论的理论研究和实验。

[专业] 多模态信息处理、人工智能 [导师] 桂田浩一副教授 [关键词] 语音信息处理、面部图像处理、对话系统
[示例主题] ❶ 语音合成/识别系统的构建 ❷ 面部图像处理系统的构建 ❸ 对话系统的构建

近年来，能够与人类互动的机器人正在投入实际应用。我们实验室正在研究的多模态信息处理是与这些机器人交互的关键技术之一。多模态是指使用语音、面部表情等多种感知信息，利用这种方式的对话被称为“多模态对话”。人与人之间的对话是一种“多模态对话”，对话是在观察对方的面部表情的同时进行的，因此通过将这项技术融入到机器人中，可以实现更自然的对话。我们实验室正在开发多模态对话和人工智能所需的各种技术，例如语音合成和识别技术、面部图像处理和唇读技术以及对话系统的构建。

[专业]生物信息学[导师]佐藤惠子副教授[关键词]基于信息的生命现象方法
[示例主题] ❶ 序列间比对算法和遗传差异的研究 ❷ 甲型流感病毒血凝素序列变化的预测 ❸ 基于基因表达和突变模式识别癌症疾病的预后因素

生物信息学是利用信息论方法来阐明生命现象的研究领域。在本实验室中，我们通过信息内容和代码等信息论的基本概念，研究刻在基因和DNA中的信息状态，这是阐明生物现象的基础。然后我们将考虑生命特有的数学，它表达了当前可观察到的生命存在形式、生命（身体）传递和处理信息的方式以及生命变化的动态。此外，我们还将研究大量基因的表达和突变模式与疾病结局之间的关系，以便在早期识别各种癌症中的难治性癌症，并为开发分子靶向治疗奠定基础。

[专业] 编程科学 [导师] Munehiro Takimoto 教授 [关键词] 编程语言、群体智能、用户界面
[示例主题] ❶ GPU 代码优化 ❷ 使用 AR 的用户界面 ❸ 使用分层移动代理进行群组机器人控制

在我们的实验室中，我们正在研究可以更轻松、更高效地描述各种计算机系统的语言、处理系统和编程模型。例如，我们正在设计基于新编程方法的编程语言，并开发语言处理系统，通过寻找翻译过程中可以同时或高速执行的部分来进行并行化和优化。我们还在研究如何使用移动代理（在网络中自主移动的程序单元）有效地控制大量机器人。此外，我们正在开发一种利用阴影来操纵投影仪投射到屏幕上的桌面的技术，以及一种利用技术将CG与现实世界相结合的可视化编程方法。

[专业]应用概率统计[导师]田端浩二副教授[关键词]分类数据分析
[示例主题] ❶ 随机模型参数估计方法研究 ❷ 分类数据分析及其应用 ❸ 随机结构建模及其分解

我认为，为了在未来的社会中发挥积极作用，概率和统计知识现在是必不可少的，这一点并不夸张。这是因为必须通过从电视、书籍、网络等进来的大量信息（汇总数据）来自行判断是否值得信任。在本实验室，通过概率论和数理统计数学理论的研究，培养我们正确处理数据的能力（应用能力）。

[专业]数理统计 [指导老师]富泽定夫教授 [关键词]列联表分析、多元分析
[示例主题] ❶ 列联表统计分析及其应用（例如血型与职业之间的关系） ❷ 多元统计分析及其应用（例如餐馆的销售分析） ❸ 体育运动的统计分析（例如职业棒球、足球、相扑等）

“50名发高烧39度的幼儿园小朋友服用A药后，第二天体温全部恢复正常。”我们可以说药物A有效吗？我们几乎每天都会在报纸、电视等上看到数字，但也有不少情况是我们根据表面数字做出错误的决定。在我们的实验室中，我们研究数理统计，这对于发现隐藏在世界中的数字技巧非常重要。我们实验室的特色之一是我们有很多对药物统计学感兴趣的研究生，每年都有很多研究生立志成为新药研发的临床试验统计学家，在制药领域就业。

[专业]数学[导师]Kenta Noguchi讲师[关键词]图论
[示例主题] ❶ 地图着色问题 ❷ 哈密顿循环和算法 ❸ 将图嵌入封闭曲面

图论是一种考虑由点和线组成的网络结构的理论。我正在进行的研究是从理论角度思考问题，例如是否可以一笔画出一个给定的图形，是否有一个马的走法可以恰好通过棋盘上的每个方格一次，以及走遍美国所有州所需的最短时间是多少。

[专业]网络工程[导师]松泽聪讲师[关键词]互联网架构及其应用
[示例主题] ❶ 互联网路由和各种通信协议的发展 ❷ 移动自组织网络及其应用 ❸ 神经网络及其应用

我们的实验室研究互联网这一社会基础设施的基础和应用技术，以及利用连接到网络的计算机的技术和服务及其安全技术。我们还在利用模仿复杂网络和脑神经网络的神经网络进行研究。

[专业]离散数学（组合学）[导师]Nobuko Miyamoto教授[关键词]组合设计、代码数学和密码学
[示例主题]❶组合设计的构建及其应用❷光学正交码的构建❸有限几何组合结构的研究

诸如“考虑组合，以便 6 个人可以在 3 个球场上打网球，并且任意 2 个玩家可以在 5 天内对战”之类的问题在离散数学领域称为组合设计。这种离散的数学结构是利用数学工具构建的，并用于统计实验设计，以通过少量的实验获得一致的信息。最近，我们一直在研究各种新的应用，例如编码理论和密码学理论在信息通信中的应用，例如手机中使用的CDMA。

[专业]应用信息论 [导师]Noboru Watanabe 教授 [关键词]量子信息与通信理论、量子计算机
[主题示例] ❶ 量子信息与通信理论研究 ❷ 量子计算机的量子逻辑门研究 ❸ 量子系统机械熵研究

经典传播理论由香农于 1948 年左右以熵理论的形式提出，后来由科洛莫戈洛夫等人完善为数学体系。这些通信理论使用电流或无线电波作为信号，但近年来，使用激光作为信号的技术已经开发出来并用于各种通信系统。由于光是最基本的基本粒子，因此在量子系统中处理量子光信号本质上是必要的，而对包括量子隐形传态在内的量子通信过程的严格描述需要制定量子信息和通信理论。在我们的实验室，我们正在进行旨在利用泛函分析建立基于量子系统熵理论的量子信息和通信理论的研究，并且我们还致力于研究量子计算机的量子逻辑门的数学公式。

[专业]认知科学、人工智能 [导师]讲师 大村英文 [关键词]音乐信息科学、智能体
[示例主题] ❶ 音乐生成系统的开发 ❷ 计算音乐理论 ❸ 社会适应代理的设计

在我们的实验室中，我们的研究重点是人类创造性活动，尤其是音乐。音乐是从创作者传递给听众的信息。音乐是声音的时间序列，不能传达特定的信息。然而，我们人类创造了音乐，聆听了音乐，并在日常生活中享受使用它。在我们的实验室，我们从信息科学的角度进行音乐研究，以找出我们为什么可以享受音乐以及如何创造音乐。