バイオミメティクス・データベース構築

2012 年度 実績報告書

• 研究領域: 生物多様性を規範とする革新的材料技術
• 研究課題/領域番号: 24120002
• 研究種目: 新学術領域研究(研究領域提案型)
• 研究機関: 独立行政法人国立科学博物館
• 研究代表者: 野村 周平 独立行政法人国立科学博物館, 動物研究部, 研究主幹 (80228361)
• 研究分担者: 山崎 剛史 公益財団法人山階鳥類研究所, その他部局等, 研究員 (70390755) ; 上田 恵介 立教大学, 理学部, 教授 (00213348) ; 松原 始 東京大学, 学内共同利用施設等, 助教 (40378592) ; 篠原 現人 独立行政法人国立科学博物館, その他部局等, その他 (10280520) ; 松浦 啓一 独立行政法人国立科学博物館, その他部局等, その他 (70141984) ; 溝口 理一郎 北陸先端科学技術大学院大学, 学内共同利用施設等, 教授 (20116106) ; 来村 徳信 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (20252710) ; 古崎 晃司 大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00362624) ; 長谷山 美紀 北海道大学, 情報科学研究科, 教授 (00218463)
• 研究期間 (年度): 2012-06-28 – 2017-03-31
• キーワード: バイオミメティクス / データベース / 異分野連携 / 画像解析 / オントロジー

研究概要

国立科学博物館においては、昆虫と魚類の観察、写真撮影のためのデジタルマイクロスコープシステム（キーエンス社製）を購入した。昆虫担当の野村班では17サンプル、539枚の画像を撮影した。魚類担当の篠原班（篠原、松浦）ではサメ類を中心に魚類24科35種の体表面構造の探索を行い、SEM画像およびデジタルマイクロスコープ画像合計1,191枚を撮影し、同時にテキストデータも構築した。2012年９月17日、玉川大学にて開催された日本昆虫学会大会で関連のシンポジウムを開催し、野村が基調講演を行った。篠原班では領域内の他（B01）班と共同で、駿河湾において深海性魚類の採集、標本作成の実習を行った。次年度以降も実施予定。
鳥類担当の山崎班（山崎、上田、松原）では鳥の羽毛がもつ特徴的な形質に着目して、SEM観察を行った。防水・撥水性、構造色さらに独特の色彩様式を持つトキに注目して、７種９個体について97画像を作製した。また、学会発表と、色彩について扱った出版による普及啓発活動を行った。
データベースの構築を担当する溝口班（溝口、來村、古崎）では、材料研究者が求める機能，生物の生態環境，構造，行動など，生物学・工学の双方の知識を横断した様々な観点から検索可能なデータベースを実現する為のバイオミメティックオントロジーの基本設計を行った．また，外部に公開されている知識源と連携したより広範囲な検索を実現するために，Linked Data技術に対応したデータベースシステムを導入し，本研究課題で利用可能な既存データの情報収集を行った．
主に画像解析を担当する長谷山班では、より幅広い生物群への適用を可能とするバイオミメティクスデータベースシステムの組み上げを行った。また、本データベースにおいて、極めて異質なデータ同士の統合を可能とするための理論構築を行い、得られた成果に基づいてシステムへの実装を進めた。

現在までの達成度 (区分)

3: やや遅れている

理由

平成24年７月に予定していたポスドクの雇用が、候補者の都合などにより約２ヶ月半遅れた。このことも影響して、類似検索システムを用いた画像データ解析に必要な画像データの提出が遅れ、研究事業の進行が４ヶ月ほど遅れている。

今後の研究の推進方策

上に記したように本事業の進行はやや遅れ気味であるが、全体としては深刻なものではなく、今年度以降の作業を促進することにより、十分に取り戻すことが可能である。今年度以降についても、生物系３班によるデータの拡充と、情報系２班によるデータベースの構築を両輪として計画を推進する。

研究成果

• [雑誌論文] A new cavernicolous species of the tribe Batrisini (Coleoptera, Staphylinidae, Pselaphinae) from the Ryukyus, Southwest Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Nomura, Shuhei
  • 雑誌名: Bulletin of the National Museum of Nature and Science, series A (Zoology) 巻: 38 ページ: 13-19
  • 査読あり
• [雑誌論文] Two new subspecies of Diartiger fossulatus Sharp (Coleoptera, Staphylinidae, Pselaphinae) from Japan (2012)
  • 著者名/発表者名: Nomura, Shuhei and Takashi Komatsu
  • 雑誌名: Esakia 巻: (No. 52) ページ: 9-15
  • 査読あり
• [雑誌論文] new species of the genus Eulatyrhopalus (Coleoptera, Carabidae, Paussinae) from Thailand (2012)
  • 著者名/発表者名: Maruyama, Munetoshi, Shuhei Nomura and Watana Sakchoowong
  • 雑誌名: Esakia 巻: (No. 52) ページ: 5-7
  • 査読あり
• [雑誌論文] Batrisoplisus Raffray, 1908, a new synonymy of Trisinus Raffray, 1894 (Coleoptera, Staphylinidae, Pselaphinae), with description of three new Chinese species (2012)
  • 著者名/発表者名: Yin, Ziwei, Shuhei Nomura and Meijun Zhao
  • 雑誌名: Zootaxa 巻: 3222 ページ: 61-68
  • 査読あり
• [雑誌論文] A taxonomic revision of the genus Sinotrisus Yin & Li (Coleoptera, Staphylinidae, Pselaphinae) (2012)
  • 著者名/発表者名: Yin, Ziwei, Shuhei Nomura and Lizhen Li
  • 雑誌名: Zookeys 巻: 205 ページ: 45-57
  • DOI: 10.3897/zookeys.205.3362
  • 査読あり
• [雑誌論文] Redescription of Ceroderma asperata Raffray, and description of Cerochusa cilioces gen. et sp. n. from Hainan, South China (Coleoptera, Staphylinidae, Pselaphinae) (2012)
  • 著者名/発表者名: Yin, Ziwei, Shuhei Nomura and Lizhen Li
  • 雑誌名: Zootaxa 巻: 3355 ページ: 62-63
  • 査読あり
• [学会発表] Towards A Unified Definition of Function (2012)
  • 著者名/発表者名: Riichiro Mizoguchi
  • 学会等名: The 7th International Conference on Formal Ontology in Information Systems (FOIS 2012)
  • 発表場所: Graz, Austria
  • 年月日: 20120725-20120727
• [学会発表] ＳＥＭが拓く昆虫形態の新常識
  • 著者名/発表者名: 野村周平
  • 学会等名: 日本昆虫学会九州支部例会
  • 発表場所: 九州大学
• [学会発表] 水生甲虫オスふ節下面吸着構造の多様性―バイオミメティクス・データベース構築の試み
  • 著者名/発表者名: 野村周平
  • 学会等名: 日本昆虫学会第72回大会
  • 発表場所: 玉川大学
• [学会発表] タイ西部においてライトトラップに集まるアリヅカムシ相の季節的変化
  • 著者名/発表者名: 野村周平・丸山宗利
  • 学会等名: 日本甲虫学会第３回大会
  • 発表場所: 豊橋市立自然史博物館
• [学会発表] ニッチ構築としての動物の建築物
  • 著者名/発表者名: 上田恵介
  • 学会等名: 第60回日本生態学会大会
  • 発表場所: 静岡コンベンションアーツセンター
• [学会発表] Avian Data in a Biomimetic Database
  • 著者名/発表者名: Takeshi Yamasaki, Gen Morimoto, Hajime Matsubara, Keisuke Ueda
  • 学会等名: Joint Symposium of International Symposium on “Neo-Biomimetic Engineering IV” and Satellite Meeting of the 9th SPSJ International Polymer Conference (IPC2012) Part II
  • 発表場所: 神戸大学 滝川記念会館
• [学会発表] 色彩の進化生物学ー鳥類標本コレクションがもたらす新知見
  • 著者名/発表者名: 山崎剛史
  • 学会等名: 山階鳥類研究所財団設立70周年記念シンポジウム（招待講演）
  • 発表場所: 有楽町朝日ホール
  • 招待講演
• [学会発表] オントロジーとLinked Dataに基づくバイオミメティック・データベース構築に関する考察
  • 著者名/発表者名: 古崎 晃司
  • 学会等名: 第28回セマンティックウェブとオントロジー研究会
  • 発表場所: 鯖江公民館（福井県）
• [学会発表] A Consensus-Building Support System based on Ontology Exploration
  • 著者名/発表者名: Kouji Kozaki
  • 学会等名: International Workshop on Intelligent Exploration of Semantic Data (IESD 2012)
  • 発表場所: Galway City, Ireland
• [学会発表] 大規模オントロジーの知的探索に向けた多段階展開型概念検索システムの開発
  • 著者名/発表者名: 古崎 晃司
  • 学会等名: 第29回セマンティックウェブとオントロジー研究会
  • 発表場所: 大島温泉ホテル（東京都）
• [学会発表] 歌謡番組における映像の構造に注目したシーン分割手法 ～顔認識のシーン分割精度に与える効果の検証～
  • 著者名/発表者名: 吉田 壮, 小川貴弘, 長谷山美紀
  • 学会等名: 映像情報メディア学会技術報告
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] ポピュラー音楽データベースにおけるトレンド検出に関する検討
  • 著者名/発表者名: 中西亮太, 小川貴弘, 長谷山美紀
  • 学会等名: 映像情報メディア学会技術報告
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] 特徴統合理論に基づく画像検索結果の提示法の評価 ～異なる提示法の比較による有効性の検証
  • 著者名/発表者名: 小林克希, 小川貴弘, 長谷山美紀
  • 学会等名: 映像情報メディア学会技術報告
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] 弾性モデルを用いたサッカーの選手追跡に関する検討 ～新たなポテンシャルエネルギーの導入による高精度化～
  • 著者名/発表者名: 岩井和也, 高橋 翔, 小川貴弘, 長谷山美紀
  • 学会等名: 映像情報メディア学会技術報告
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] 視聴動作から推定される関心度を用いた映像の推薦の高精度化に関する検討
  • 著者名/発表者名: 白石哲夫, 小川貴弘, 長谷山美紀
  • 学会等名: 映像情報メディア学会技術報告
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] 道路映像中のシカ検出のための画像特徴量に関する検討
  • 著者名/発表者名: 桂井麻里衣, 長谷山美紀
  • 学会等名: 映像情報メディア学会技術報告
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] サッカー映像におけるパス可能領域の高精度な推定手法に関する検討 ～選手配置の時刻変化を導入した新たな評価関数の定義～
  • 著者名/発表者名: 高橋 翔, 長谷山美紀
  • 学会等名: 映像情報メディア学会技術報告
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] ボール保持チームに注目したサッカー映像分割の高精度化に関する検討
  • 著者名/発表者名: 大貫修平, 高橋 翔, 小川貴弘, 長谷山美紀
  • 学会等名: 映像情報メディア学会技術報告
  • 発表場所: 札幌市
• [学会発表] Dimensionality Reduction of Sparse Visual Features via Recoverable Projection for Large Scale Mobile Visual Search
  • 著者名/発表者名: Alameen Najjar, Takahiro Ogawa, Miki Haseyama
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Image Technology 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Feature Integration Theory-Based Evaluation for Visualization of Image Search Results
  • 著者名/発表者名: Katsuki Kobayashi, Takahiro Ogawa, Miki Haseyama
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Image Technology 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Finding Tag Clusters for Image Retrieval in Social Media Websites
  • 著者名/発表者名: Marie Katsurai, Miki Haseyama
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Image Technology 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Accurate Scene Segmentation Method Based on Video Structures in Music Programs
  • 著者名/発表者名: Soh Yoshida, Takahiro Ogawa, Miki Haseyama
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Image Technology 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Soccer Video Segmentation Based on Team Tactics Estimation Method
  • 著者名/発表者名: Shuhei Ohnuki, Sho Takahashi, Takahiro Ogawa, Miki Haseyama
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Image Technology 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Performance Improvement of Soccer Player Tracking Using Elastic Model and Its Evaluation
  • 著者名/発表者名: Kazuya Iwai, Sho Takahashi, Takahiro Ogawa, Miki Haseyama
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Image Technology 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] Decision Tree-Based Method for Insect Classification from Small Training Data
  • 著者名/発表者名: Jun Piao, Takahiro Ogawa, Miki Haseyama
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Image Technology 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [学会発表] A Method for Estimating the Authenticity Degree of Web Videos and Its Evaluation
  • 著者名/発表者名: Michael Penkov, Takahiro Ogawa, Miki Haseyama
  • 学会等名: International Workshop on Advanced Image Technology 2013
  • 発表場所: Nagoya, Japan
• [図書] 世界の美しい鳥 (2012)
  • 著者名/発表者名: 上田恵介
  • 総ページ数: 192 pp.
  • 出版者: パイインターナショナル
• [図書] カラスの教科書 (2012)
  • 著者名/発表者名: 松原始
  • 総ページ数: 399 pp.
  • 出版者: 雷鳥社
• [備考] 生物多様性を規範とする革新的材料技術
  • URL: http://biomimetics.es.hokudai.ac.jp/