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アナロジーを用いた生物ネットワークの解析手法の提案

研究課題

研究課題/領域番号 17700292
研究種目

若手研究(B)

配分区分補助金
研究分野 生体生命情報学
研究機関名古屋大学

研究代表者

鈴木 泰博  名古屋大学, 情報科学研究科, 准教授 (50292983)

研究期間 (年度) 2005 – 2007
研究課題ステータス 完了 (2007年度)
配分額 *注記
3,500千円 (直接経費: 3,500千円)
2007年度: 1,000千円 (直接経費: 1,000千円)
2006年度: 1,100千円 (直接経費: 1,100千円)
2005年度: 1,400千円 (直接経費: 1,400千円)
キーワードネットワークの進化 / 進化計算 / 複雑相互作用係 / ナチュラルコンピューティング / タンパク質相互作用 / 出芽酵母 / 複雑ネットワーク / 最適化問題 / bioinformatics / 糖鎖生物学
研究概要

従来、Mixi等のSNSとの構造比較などを行ってきたが、既存の社会ネットワーク分析の手法を用いても生物学的に意味のある結果が得られなかった。そのため、新たなネットワーク分析手法を構築した。タンパク質ネットワークや社会ネットワークでは平均最短経路とクラスター係数が重要な変数となるため、この問題をこの2変数に対する多目的最適化問題として定式化し、進化計算を用い最適なネットワーク形状を自動生成する手法を確立した(原著論文として発表)。本法により、例えば、実際のネットワークと最適化されたネットワークとを比較することで当該ネットワークの特徴付けを行うことを可能にした(現在、この手法を用いた比較研究を行っている)。また、より一般的な相互作用系の基盤系として化学系に着目し、生化学反応のみならずマルチエージェント系などにも応用可能な計算モデルを構築した(原著論文として発表)。本法はそれまで用いられていたGillespie法と比較し、本質的に計算効率を向上させた(確率系として提案されていたが、確率を用いなくても同等の結果が得られることを理論的考察と計算機実験で示した)ものとなっている。また、最終年度にあたりこれまでの研究を鑑み、本研究の基盤である"アナロジー"の概念は"計算"の視点で考えると自然系と社会系に共通した新たな基盤となることの気づき、2007年に人工知能学会にナチュラルコンピューティング研究会を設立し、12月には名古屋大学において国際ワークショップを開催した(参加者75名、講義録はSpringer Verlagから出版予定)。

報告書

(3件)
  • 2007 実績報告書
  • 2006 実績報告書
  • 2005 実績報告書
  • 研究成果

    (12件)

すべて 2008 2007 2006 2005 その他

すべて 雑誌論文 (7件) (うち査読あり 4件) 学会発表 (2件) 図書 (3件)

  • [雑誌論文] A Simple Membrane Computing Method for Simulating Bio-Chemical Reactions2008

    • 著者名/発表者名
      Mai Umeki and Yasuhiro Suzuki
    • 雑誌名

      Computing and Informatics In printing

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] Dynamics of an abstract chemical system with few molecules2008

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Suzuki
    • 雑誌名

      J. of Artificial and Robotics accpted

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] An Investigation of the Brusselator on the mesoscopic scale2007

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Suzuki
    • 雑誌名

      Journal of Parallel, Emergent and Distributed Systems 22

      ページ: 91-102

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムによるネットワーク特性量に着目したネットワーク設計法2007

    • 著者名/発表者名
      花田 良子, 佐藤 史隆, 廣安 知之, 三木 光範, 鈴木 泰博
    • 雑誌名

      コンピュータ ソフトウェア 24

      ページ: 91-101

    • NAID

      110006163671

    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
    • 査読あり
  • [雑誌論文] 遺伝的アルゴリズムによるネットワーク特性量に着目したネットワーク設計法2007

    • 著者名/発表者名
      花田 良子, 佐藤 史隆, 廣安 知之, 三木 光範, 鈴木 泰博
    • 雑誌名

      コンピュータソフトウェア 24・1

      ページ: 91-100

    • NAID

      110006163671

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [雑誌論文] 酵母タンパク質相互作用ネットワークの構造的特徴とその生物学的な特徴2005

    • 著者名/発表者名
      鈴木泰博, 中川草, 長谷武志, 田中博
    • 雑誌名

      Journal of the Mass Spectrometry Society of Japan 54・3

      ページ: 137-141

    • NAID

      10015659800

    • 関連する報告書
      2005 実績報告書
  • [雑誌論文] Specificity of topology of protein-protein interaction in the yeast

    • 著者名/発表者名
      yasuhiro SUZUKI, Sohich Ogishima, Takeshi Hase, So Nakagawa, Hiroshi Tanaka
    • 雑誌名

      International Specialized conference of Yeast 25

    • 関連する報告書
      2006 実績報告書
  • [学会発表] 最適選択に基づく進化モデルによるネットワーク形成の観察2007

    • 著者名/発表者名
      花田 良子, 佐藤 史隆, 廣安 知之, 三木 光範, 鈴木 泰博
    • 学会等名
      ネットワークが創発する知能研究会(日本ソフトウェア科学会)
    • 発表場所
      産業技術総合研究所 臨海副都心センター
    • 年月日
      2007-08-19
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [学会発表] A Simple Method for Simulating Biochemical Reaction Networks2007

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Suzuki
    • 学会等名
      First European Workshop on Artificial Life and Robotics
    • 発表場所
      Vienna University of Technology
    • 年月日
      2007-07-13
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] 自己組織化ハンドブック2008

    • 著者名/発表者名
      鈴木泰博 (編集と分担執筆)
    • 出版者
      NTS出版
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Postceedings of International Workshop on Natural Computing2008

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro Suzuki, H. Umeo, M. Hagiya, A. Adamatzky
    • 出版者
      Springer Verlag
    • 関連する報告書
      2007 実績報告書
  • [図書] Modeling P53 signaling pathways by using Multiset Processing in Applications of Membrane Computing2006

    • 著者名/発表者名
      Yasuhiro suzuki, Hiroshi Tanaka
    • 総ページ数
      439
    • 出版者
      Springer Verlag, Berlin
    • 関連する報告書
      2005 実績報告書

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公開日: 2005-04-01   更新日: 2016-04-21  

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