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合原 一幸

主任研究者

技術開発

東京大学生産技術研究所 情報・エレクトロニクス系部門 教授

複雑系数理モデリングとそのニューロインテリジェンスへの応用

研究概要

複雑系数理モデリングのための理論構築およびその広範な科学技術分野への応用に関する研究を、主として数理工学とカオス工学の観点から行って来ている。特に、複雑系の数理モデリングと解析のために、(1) 複雑系制御理論、(2) 複雑ネットワーク理論、および (3) 非線形データ解析とデータ駆動モデリングの3つの柱からなる理論的プラットフォームを構築した。本IRCNでは、ニューロインテリジェンスの実現を目指して、脳に関する神経科学・臨床研究と次世代AIを、脳の複雑ダイナミクスの数理モデリングとデータ解析によって橋渡しする研究に従事している。

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主要論文

Schäfer, B., Beck, C., Aihara, K., Witthaut, D. and Timme, M. (2018) Non-Gaussian Power Grid Frequency Fluctuations Characterized by Lévy-stable Laws and Superstatistics. Nature Energy 3(2):119-126.

McMahon, P.L., Marandi, A., Haribara, Y., Hamerly, R., Langrock, C., Tamate, S., Inagaki, T., Takesue, H., Utsunomiya, S., Aihara, K., Byer, R.L., Fejer, M.M., Mabuchi, H. and Yamamoto, Y. (2016) A Fully-programmable 100-spin Coherent Ising Machine with All-to-all Connections. Science 354(6312):614-617.

Inagaki, T., Haribara, Y., Igarashi, K., Sonobe, T., Tamate, S., Honjo, T., Marandi, A., McMahon, P.L., Umeki, T., Enbutsu, K., Tadanaga, O., Takenouchi, H., Aihara, K., Kawarabayashi, K., Inoue, K., Utsunomiya, S. and Takesue, H. (2016) A Coherent Ising Machine for 2000-node Optimization Problems. Science 354(6312):603-606.

Fujioka, E., Aihara, I., Sumiya, M., Aihara, K. and Hiryu, S (2016) Echolocating Bats Use Future-target Information for Optimal Foraging. Proc Natl Acad Sci USA 113(17):4848-4852.

Takahashi, N., Hirata, Y., Aihara, K. and Mas, P. (2015) A Hierarchical Multi-oscillator Network Orchestrates the Arabidopsis Circadian System. Cell 163(1):148-159.

Aihara, K., Imura, J. and Ueta, T.(Eds.) (2015) Analysis and Control of Complex Dynamical Systems: Robust Bifurcation, Dynamic Attractors, and Network Complexity. Springer Japan.

Aihara, K.(Ed.) (2010) Theory of Hybrid Dynamical Systems and its Applications to Biological and Medical Systems. Phil Trans Roy Soc A 368(1930).

Aihara, K. (2002) Chaos Engineering and its Application to Parallel Distributed Processing with Chaotic Neural Networks. Proc IEEE 90(5):919-930.

略歴

1977年東京大学工学部電気工学科卒業,1982年東京大学大学院工学系研究科電子工学専門課程博士課程修了(工学博士).
東京電機大学工学部助教授,東京大学大学院工学系研究科教授,東京大学大学院新領域創成科学研究科複雑理工学専攻教授,JST ERATO 合原複雑数理モデルプロジェクト 研究総括,内閣府 最先端研究開発支援プログラム(FIRST)合原最先端数理モデルプロジェクト 中心研究者などを経て,現在東京大学生産技術研究所教授,東京大学ニューロインテリジェンス国際研究機構主任研究者(兼任),東京大学大学院情報理工学系研究科数理情報学専攻教授(兼任),東京大学大学院工学系研究科電気系工学専攻教授(兼任),科学技術振興機構研究開発戦略センター特任フェロー(兼任),理化学研究所特任顧問(兼任).