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2020 Fiscal Year Annual Research Report

Systems Science of Bio-Navigation

Administrative Group

Project AreaSystems Science of Bio-navigation
Project/Area Number 16H06535
Research InstitutionTohoku University

Principal Investigator

橋本 浩一  東北大学, 情報科学研究科, 教授 (80228410)

Co-Investigator(Kenkyū-buntansha) 木村 幸太郎  名古屋市立大学, 大学院理学研究科, 教授 (20370116)
妻木 勇一  山形大学, 大学院理工学研究科, 教授 (50270814)
竹内 一郎  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40335146)
前川 卓也  大阪大学, 情報科学研究科, 准教授 (50447025)
玉木 徹  広島大学, 先進理工系科学研究科(工), 准教授 (10333494)
依田 憲  名古屋大学, 環境学研究科, 教授 (10378606)
高橋 晋  同志社大学, 脳科学研究科, 教授 (20510960)
飛龍 志津子  同志社大学, 生命医科学部, 教授 (70449510)
小川 宏人  北海道大学, 理学研究院, 教授 (70301463)
Project Period (FY) 2016-06-30 – 2021-03-31
Keywords制御工学 / データ科学 / 生態学 / 神経科学 / ログボット
Outline of Annual Research Achievements

R2年度はコロナウイルス感染拡大防止のため、予定していた活動の大きな変更を余儀なくされたが、オンラインミーティングなどにより活動を維持するよう務めた。予想以上に研究成果の進展があった。
(1) 領域会議:6月と11月に領域全体の運営会議を行った。特に6月は、2月からの急なコロナウイルス感染拡大防止対応によりどのように研究を進めれば良いか不明な点も多く、各班の進捗と問題を整理するために、計画および公募全班発表で、3分発表+5分質疑の駆け足で行った。11月、公募班のみ10班に絞り20分発表+5分質疑応答を行った。いずれの会議においても、予想以上に順調に研究が進展していることが確認された。
(2)各分野の学会への組織的な展開:本領域の融合研究のための体制を領域外の関連分野研究者に広げるため、下記の企画を実施した。国内学会企画セッションの運営(4件: ROBOMEC2020、2020年5月28日;第43回日本神経科学大会 公募シンポジウム2セット、2020年7月29日@オンライン会議;SI2020、2020年12月18日)、学会誌における連載 (1件:「生物の科学 遺伝」)。コロナウイルス感染拡大防止対応のため、国際会議は0件であった。
(3) 広報活動: 領域からの研究成果および上項目での分野融合的な取り組みの成果を、領域ウェブ、フェイスブック、ツイッター、サイエンスカフェで行った。また、サイエンスカフェ、高校での出張講義、テレビ報道などのアウトリーチ活動を行った。特に、A02前川が発表したログボットに関する研究成果 (Maekawa et al., Nat Commun 2020)は一般社会からの反響が大きく、NHK総合や日経新聞などに紹介された。また、「生物の科学 遺伝」に約3年にわたって連載された「生物のナビゲーションに学ぶ」を1冊の単行本としてまとめた。

Research Progress Status

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

令和2年度が最終年度であるため、記入しない。

  • Research Products

    (29 results)

All 2021 2020

All Journal Article (29 results) (of which Int'l Joint Research: 2 results,  Peer Reviewed: 28 results,  Open Access: 5 results)

  • [Journal Article] Calcium Imaging of Neuronal Activity under Gradually Changing Odor Stimulation in Caenorhabditis elegans2021

    • Author(s)
      Tanimoto Yuki、Kimura Koutarou
    • Journal Title

      BIO-PROTOCOL

      Volume: 11 Pages: -

    • DOI

      10.21769/bioprotoc.3866

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] 3DeeCellTracker, a deep learning-based pipeline for segmenting and tracking cells in 3D time lapse images2021

    • Author(s)
      Wen Chentao、Miura Takuya、Voleti Venkatakaushik、Yamaguchi Kazushi、Tsutsumi Motosuke、Yamamoto Kei、Otomo Kohei、Fujie Yukako、Teramoto Takayuki、Ishihara Takeshi、Aoki Kazuhiro、Nemoto Tomomi、Hillman Elizabeth MC、Kimura Koutarou D
    • Journal Title

      eLife

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.7554/elife.59187

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Annual variations in the migration routes and survival of pelagic seabirds over mountain ranges2021

    • Author(s)
      Yoda Ken、Okumura Masanari、Suzuki Hirokazu、Matsumoto Sakiko、Koyama Shiho、Yamamoto Maki
    • Journal Title

      Ecology

      Volume: 102 Pages: -

    • DOI

      10.1002/ecy.3297

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Wireless logging of extracellular neuronal activity in the telencephalon of free-swimming salmonids2021

    • Author(s)
      Takahashi Susumu、Hombe Takumi、Takahashi Riku、Ide Kaoru、Okamoto Shinichiro、Yoda Ken、Kitagawa Takashi、Makiguchi Yuya
    • Journal Title

      Animal Biotelemetry

      Volume: 9 Pages: -

    • DOI

      10.1186/s40317-021-00232-4

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 加速度データロガーを用いた飼育動物の行動モニタリングの試み2021

    • Author(s)
      山本誉士,井出貴彦,中山宏幸,下村幸治,上野将志,久田治信,棚田麻美,柿崎智広,高嶋悠加里,依田憲
    • Journal Title

      動物園水族館雑誌

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Fine-scale body and head movements allow to determine prey capture events in the Magellanic penguin (Spheniscus magellanicus)2021

    • Author(s)
      M.DelCano,F.Quintana,K.Yoda,G.Dell’Omo,G.S.Blanco,A.Gomez-Laich
    • Journal Title

      Marine Biology

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed / Int'l Joint Research
  • [Journal Article] Two-dimensional shape discrimination by sighted people using simulated virtual echoes2021

    • Author(s)
      Fujitsuka Yumi、Sumiya Miwa、Ashihara Kaoru、Yoshino Kazuki、Nagatani Yoshiki、Kobayasi Kohta I.、Hiryu Shizuko
    • Journal Title

      JASA Express Letters

      Volume: 1 Pages: 011202~011202

    • DOI

      10.1121/10.0003194

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 生物に学ぶヒューマンエコーロケーションの世界2021

    • Author(s)
      角谷 美和,蘆原 郁,飛龍 志津子
    • Journal Title

      日本音響学会誌

      Volume: 77 Pages: 192-198

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust information routing by dorsal subiculum neurons2021

    • Author(s)
      Kitanishi Takuma、Umaba Ryoko、Mizuseki Kenji
    • Journal Title

      Science Advances

      Volume: 7 Pages: -

    • DOI

      10.1126/sciadv.abf1913

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Fast Prediction of a Worker’s Reaching Motion Without a Skeleton Model (F-PREMO)2020

    • Author(s)
      Arai Shogo、Pettersson Andreas Lennart、Hashimoto Koichi
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 8 Pages: 90340~90350

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2020.2992068

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] FAst Detection Algorithm for 3D Keypoints (FADA-3K)2020

    • Author(s)
      Arai Shogo、Fukuchi Nobuaki、Hashimoto Koichi
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 8 Pages: 189556~189564

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2020.3025534

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Interactive Stickies: Low-latency projection mapping for dynamic interaction with projected images on a movable surface2020

    • Author(s)
      Kagami Shingo、Hashimoto Koichi
    • Journal Title

      ACM SIGGRAPH 2020 Emerging Technologies, SIGGRAPH 2020

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1145/3388534.3407291

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Deep learning-assisted comparative analysis of animal trajectories with DeepHL2020

    • Author(s)
      Maekawa Takuya、Ohara Kazuya、Zhang Yizhe、Fukutomi Matasaburo、Matsumoto Sakiko、Matsumura Kentarou、Shidara Hisashi、Yamazaki Shuhei J.、Fujisawa Ryusuke、Ide Kaoru、Nagaya Naohisa、Yamazaki Koji、Koike Shinsuke、Miyatake Takahisa、Kimura Koutarou D.、Ogawa Hiroto、Takahashi Susumu、Yoda Ken
    • Journal Title

      Nature Communications

      Volume: 11 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41467-020-19105-0

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] 統計解析 III.運動・行動解析 6.機械学習による移動行動解析の考え方2020

    • Author(s)
      木村幸太郎
    • Journal Title

      実験医学 増刊「機械学習を生命科学に使う!」

      Volume: 38 Pages: -

  • [Journal Article] Study on hypercompact and lightweight data logger separators for wild animals2020

    • Author(s)
      Abe Takuma、Kubo Natsumi、Abe Kazuki、Suzuki Hirokazu、Yoda Ken、Tadakuma Riichiro、Tsumaki Yuichi
    • Journal Title

      Advanced Robotics

      Volume: 35 Pages: 81~92

    • DOI

      10.1080/01691864.2020.1855245

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Multi-scale Domain-adversarial Multiple-instance CNN for Cancer Subtype Classification with Unannotated Histopathological Images2020

    • Author(s)
      Hashimoto Noriaki、Fukushima Daisuke、Koga Ryoichi、Takagi Yusuke、Ko Kaho、Kohno Kei、Nakaguro Masato、Nakamura Shigeo、Hontani Hidekata、Takeuchi Ichiro
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition 2020 (CVPR2020)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1109/CVPR42600.2020.00391

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Computing Valid P-Values for Image Segmentation by Selective Inference2020

    • Author(s)
      Tanizaki Kosuke、Hashimoto Noriaki、Inatsu Yu、Hontani Hidekata、Takeuchi Ichiro
    • Journal Title

      Proceedings of IEEE/CVF Conference on Computer Vision and Pattern Recognition 2020 (CVPR2020)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1109/CVPR42600.2020.00957

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Active Learning for Enumerating Local Minima Based on Gaussian Process Derivatives2020

    • Author(s)
      Inatsu Yu、Sugita Daisuke、Toyoura Kazuaki、Takeuchi Ichiro
    • Journal Title

      Neural Computation

      Volume: 32 Pages: 2032~2068

    • DOI

      10.1162/neco_a_01307

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Active Learning of Bayesian Linear Models with High-Dimensional Binary Features by Parameter Confidence-Region Estimation2020

    • Author(s)
      Inatsu Yu、Karasuyama Masayuki、Inoue Keiichi、Kandori Hideki、Takeuchi Ichiro
    • Journal Title

      Neural Computation

      Volume: 32 Pages: 1998~2031

    • DOI

      10.1162/neco_a_01310

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Active Learning for Level Set Estimation Under Input Uncertainty and Its Extensions2020

    • Author(s)
      Inatsu Yu、Karasuyama Masayuki、Inoue Keiichi、Takeuchi Ichiro
    • Journal Title

      Neural Computation

      Volume: 32 Pages: 2486~2531

    • DOI

      10.1162/neco_a_01332

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Computing Valid p-value for Optimal Changepoint by Selective Inference using Dynamic Programming2020

    • Author(s)
      Duy N.L.V,Toda H,Sugiyama R,Takeuchi I
    • Journal Title

      Proceedings of 34th Conference on Neural Information Processing Systems (NeurIPS2020)

      Volume: - Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Robust Unsupervised Factory Activity Recognition with Body-worn Accelerometer Using Temporal Structure of Multiple Sensor Data Motifs2020

    • Author(s)
      Xia Qingxin、Korpela Joseph、Namioka Yasuo、Maekawa Takuya
    • Journal Title

      Proceedings of the ACM on Interactive, Mobile, Wearable and Ubiquitous Technologies

      Volume: 4 Pages: 1~30

    • DOI

      10.1145/3411836

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Similarity of Speech Emotion in Different Languages Revealed by a Neural Network with Attention2020

    • Author(s)
      Fu Changzeng、Dissanayake Thilina、Hosoda Kazufumi、Maekawa Takuya、Ishiguro Hiroshi
    • Journal Title

      2020 IEEE 14TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON SEMANTIC COMPUTING (ICSC 2020)

      Volume: - Pages: -

    • DOI

      10.1109/ICSC.2020.00076

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] ニューラルネットワークを用いたウェアラブル慣性センサのアップサンプリング手法2020

    • Author(s)
      吉村直也,前川卓也,天方大地,原隆浩
    • Journal Title

      情報処理学会論文誌ジャーナル(Web)

      Volume: 61 Pages: -

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] An Entropy Clustering Approach for Assessing Visual Question Difficulty2020

    • Author(s)
      Terao Kento、Tamaki Toru、Raytchev Bisser、Kaneda Kazufumi、Satoh Shin'ichi
    • Journal Title

      IEEE Access

      Volume: 8 Pages: 180633~180645

    • DOI

      10.1109/ACCESS.2020.3022063

    • Peer Reviewed / Open Access
  • [Journal Article] Rephrasing Visual Questions by Specifying the Entropy of the Answer Distribution2020

    • Author(s)
      TERAO Kento、TAMAKI Toru、RAYTCHEV Bisser、KANEDA Kazufumi、SATOH Shin'ichi
    • Journal Title

      IEICE Transactions on Information and Systems

      Volume: E103.D Pages: 2362~2370

    • DOI

      10.1587/transinf.2020EDP7089

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Modulation of acoustic navigation behaviour by spatial learning in the echolocating bat Rhinolophus ferrumequinum nippon2020

    • Author(s)
      Yamada Yasufumi、Mibe Yurina、Yamamoto Yuya、Ito Kentaro、Heim Olga、Hiryu Shizuko
    • Journal Title

      Scientific Reports

      Volume: 10 Pages: -

    • DOI

      10.1038/s41598-020-67470-z

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] コウモリのエコーロケーションとその応用技術2020

    • Author(s)
      山田恭史,飛龍志津子
    • Journal Title

      日本音響学会誌

      Volume: 76 Pages: 279-284

    • Peer Reviewed
  • [Journal Article] Internal state transition to switch behavioral strategies in cricket phonotaxis2020

    • Author(s)
      Hommaru Naoto、Shidara Hisashi、Ando Noriyasu、Ogawa Hiroto
    • Journal Title

      Journal of Experimental Biology

      Volume: 223 Pages: -

    • DOI

      10.1242/jeb.229732

    • Peer Reviewed

URL: 

Published: 2021-12-27  

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