多階層システム生物学におけるデータ駆動科学の展開
Publicly Offered Research
| Project Area | Initiative for High-Dimensional Data-Driven Science through Deepening of Sparse Modeling |
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| Project/Area Number |
16H01525
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)
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| Allocation Type | Single-year Grants |
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| Review Section |
Complex systems
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| Research Institution | Hokkaido University |
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Principal Investigator |
小松崎 民樹 北海道大学, 電子科学研究所, 教授 (30270549)
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2018-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2017)
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| Budget Amount *help |
¥4,810,000 (Direct Cost: ¥3,700,000、Indirect Cost: ¥1,110,000)
Fiscal Year 2017: ¥2,470,000 (Direct Cost: ¥1,900,000、Indirect Cost: ¥570,000)
Fiscal Year 2016: ¥2,340,000 (Direct Cost: ¥1,800,000、Indirect Cost: ¥540,000)
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| Keywords | ラマン分光イメージング / スパースモデリング / バイオイメージング / 植物器官の均一性 / 情報計測 / ファジー学習 / 低シグナルノイズ比 / 細胞診断 / 1分子計測 / 情報理論 / 細胞病理 / １分子解析 / ファジー論理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
例えば、乳がん細胞のラマンイメージングは、波数毎に画像のスパース性が異なる。すなわち、ある波数における画像は実空間においてスパースであるのに対し、別の波数では（日常生活における写真のように）自然画像に近く差空間においてスパースである。そのため、ある空間におけるスパース性を前提として展開する通常のスパースモデリングが適用できない。そこで、ラマン分光計測に対するスパースモデリングとして近年その可能性が論じられているCoded Aperture Snapshot Spectral Imager (CASSI) に対して、東工大・科技創成研究院小野峻佑助教が開発している画像の滑らかさ及び周波数成分の離散コサイン基底の少なさを要請する手法を融合し、ノイズ付加に対する復元可能性を検証した。従来法のCASSIでは全変動（Total variation、TV）を正則項として付与し、画像の滑らかさを要請するが、更に離散コサイン変換後の周波数成分のスパース性を要請する。従来手法に対し、波数空間のスパース性も要請する本手法は、測定誤差から期待される結果よりも画像/スペクトル, 共に良い復元結果を与えることなどが判明した。
植物器官は個体に依らずほぼ同形・同サイズの形状を獲得する驚くべき相同性や再現性を持つ．しかしながら，細胞レベルでは形状やサイズが多様であり，植物がどのように多様性をコントロールして最終形状に至るかは未だ解明されていない．我々は植物器官に点在する毛細胞が器官サイズに与える影響に着眼した。シミュレーションモデルで予言された毛細胞の周りの引張応力への微小管応答が野生型と変異体でどの程度異なるかを定量化することで，局所的な力学変化が全体の器官サイズに与える影響を明らかにした.
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| Research Progress Status |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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| Strategy for Future Research Activity |
29年度が最終年度であるため、記入しない。
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Report
(2 results)
Research Products
(48 results)
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[Journal Article] Variable cell growth yields reproducible organ development through spatiotemporal averaging2016
Author(s)
L. Hong, M. Dumond, S. Tsugawa, A. Sapala, A.-L. Routier-Kierzkowska, Y. Zhou, C. Chen, A. Kiss, M. Zhu, O. Hamant, R. S. Smith, T. Komatsuzaki, C.-B. Li, A. Boudaoud & A. H. K. Roeder
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Journal Title
Developmental Cell
Volume: 38
Issue: 1
Pages: 15-32
DOI
Related Report
Peer Reviewed / Open Access / Int'l Joint Research
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