当講座では、社会・産業に急速に浸透するAI技術を支える基盤分野である機械学習の研究に取り組んでいます。日進月歩で発展する機械学習の新しい原理やアルゴリズム、モデルの探究に加え、その成果を科学・工学の多様な課題へ応用し、新たな科学的知見の発見や現実の問題解決につなげる研究も進めています。
最近の研究トピックとしては、深層学習や表現学習、強化学習のさらなる高度化や、動的なデータ生成プロセスのための機械学習、動力学や物理構造を活用した機械学習モデル・アルゴリズムの開発があげられます。また、医療・流体・量子科学分野への応用や、機械学習を用いた製造プロセスのサロゲートモデリング・設計自動化、ロボット・アニメーションへの応用等にも取り組んでいます。
本研究室では、機械学習やその周辺分野に興味を持つ優秀な学生を適宜募集しています！上記トピックに限らず、機械学習を理論と実装の両面から深く学び、実践したい学生を歓迎します。
本研究室ではこれまで多くの企業との共同研究を実施してきた実績があります。ご興味のある方は から気軽にご相談ください。
河原教授が理化学研究所革新知能統合研究センター内で主宰する動的システム学習チームについては をご覧ください。
- 振動するリカレントニューラルネットワークに関する論文 "Kernel Occupation Readout for Oscillatory Recurrent Neural Networks" (主著：戌井祐人氏 (阪大)) が、機械学習の国際会議である Int'l Joint Conf. on Neural Networks (IJCNN'26) に採録が決定されました (2026/3/21).
- 公平な表現学習に関する論文 "Predictive Fair Representation Learning with Variational Autoencoders" (主著：山田達也氏 (阪大)) が New Generation Computing に採録されました (2026.03.10)。
- ニューラル量子状態のカリキュラム学習に関する論文 "Explorative Curriculum Learning for Strongly Correlated Electron Systems" (主著：山崎公裕氏 (阪大)) が、ACM Trans. on AI for Science (ACM TAIS) に採録決定しました (2026/2/22).
- 時系列予測のためのトランスフォーマーに関する論文 "Dualformer: Time-Frequency Dual Domain Learning for Long-term Time Series Forecasting" (主著：白晶晶氏 (阪大)) が、機械学習の主要国際会議である29th Int'l Conf. on Artificial Intelligence and Statistics (AISTATS'26) に採録が決定されました (2026/1/23).
- 動的モード分解を用いた衛星データ解析に関する論文 "Global land-Atmospheric Data assimilation based on Koopman operator error covariance in a deep neural network latent space for GHG emission verification" (主著：新井宏徳氏 (阪大)) が、Springerから出版予定の書籍Agriculture, Forestry and Other Land Use (AFOLU) Emissions in South and Southeast Asia (K. Vadrevu, T. Ohara and C. Justice編集)に掲載されることが決定しました (2026/1/23).
- ラフパス理論を用いた深層学習に関する論文 "Infinitely deep Bayesian neural network with signature transform" (主著：X.Yang氏 (九大)) がNeurocomputing に採録決定しました (2025/12/28)。
- クープマン作用素を介したティッピング予測に関する論文 "Generalized Stochastic Resilience for Early Warning Signals Based on Koopman Operator" (主著：宮内優太氏 (阪大)) が Nonlinear Dynamics に採録決定しました (2025/11/22)。
- 修士前期課程1年 武智莉央氏が，第24回情報科学技術フォーラム (FIT 2025)における発表で FITヤングリサーチャー賞を受賞しました (2025.11.21)。
- 力学系のクープマン解析に関する論文 "Koopman operators with intrinsic observables in rigged reproducing Kernel Hilbert spaces" (主著：石川勲氏 (京大)) が Nonlinearity に採録決定しました (2025/11/10)。
- 米国スタンフォード大学とエルゼビア社による「世界のトップ2%の科学者」(2024) に河原教授が選出されました (2025/10/15)。
- 博士前期課程1名、博士後期課程3名、研究生1名が研究室に加わりました (2025.10.1)。
- 機械学習の主要会議であるNeurIPS'25に3本の論文が採録されました (2025.9.19)。
- 修士前期課程1年の武智莉央氏が，第24回情報科学技術フォーラム (FIT 2025)における発表で，FIT奨励賞を受賞しました (2025.9.3)。
- 機械学習の主要会議である 29th Int'l Conf. on Artificial Intelligence and Statistics (AISTATS'26) において、河原教授が Senior Area Chair を担当します。
- 微分方程式の発見に関する論文 "Bayesian Model Selection for Parametric Variable-coefficient Differential Equation Discovery," （主著：P. Thanasutives氏（理研））がResults in Engineeringに採録されました（2025.8.25）。
- Stein距離尺度に基づく近似推論の収束性に関する論文 "On the Convergence of SVGD in KL divergence via Approximate Gradient Flow," （主著：藤澤将広氏 及び 二見太氏（阪大・理研））がTransactions on Machine Learning Researchに採録されました （2025.8.12）。
- 深層学習のアーキテクチャに関する論文 "Disappearance of Timestep Embedding: A Case Study on Neural ODE and Diffusion Models," (主著：B.J. Kim氏 (東大)) がTransactions on Machine Learning Researchへの採録が決定されました (2025.5.22)。
- 2本の論文が機械学習の主要国際会議である42nd Int'l Conf. on Machine Learning (ICML'25) に採録されました (2025.5.19)。
- 藤澤助教が、2024年度「理研梅峰賞」を受賞しました (2025.3.17)。
- 藤澤将広氏(助教)が、新しいメンバーとして研究室に加わりました (2025.3.3)。
- 池田正弘氏(准教授)と事務補佐員1名が、新しいメンバーとして研究室に加わりました (2025.2.1)。
- 動的システム学習に関する論文 "Learning Stochastic Nonlinear Dynamics with Embedded Latent Transfer Operators" (主著：N. Ke氏 及び 田中良吾氏 (阪大)) が 機械学習の主要国際会議である28th Int'l Conf. on Artificial Intelligence and Statistics (AISTATS'25) に採録されました (2025.1.22)。
- 強化学習に関する論文 "Self-supervised Color Generalization in Reinforcement Learning" (主著：M. Weissenbacher氏 (理研)) がTransactions on Machine Learning Research に採択されました (2024.10.28)。
- 動力学的構造を利用したューラルネット機構に関する論文 "Learning with Almost Invariant Sets in Neural Oscillatory ODEs," (主著：戌井祐人氏 (阪大)) が 機械学習の国際会議である 31st Int'l Conf. on Neural Information Processing (ICONIP'24) に採録されました (2024.08.21)。
- クープマン解析の拡張に関する論文 "Enhancing Spectral Analysis in Nonlinear Dynamics: An Approach Based on Pseudoeigenfunctions from Continuous Spectra," (主著：坂田逸志氏 (理研)) がScientific Reportsに採録されました (2024.08.09)。
- 異常検知の応用に関する論文 "蓄電池におけるグラフ深層学習による異常検知及び要因推定" (主著：吉川譲二氏 (京セラ)) が電気学会論文誌に採録されました (2024.06.13)。
- クープマン作用素のスペクトルを用いたオンライン学習に関する論文 "Koopman Spectrum Nonlinear Regulators and Efficient Online Learning," (主著：大西基也氏 (Washington大学)) がTransactions on Machine Learning Research に採択されました (2024.05.22)。
- 動的モード分解を用いたデータ解析に関する論文 "Fast, accurate, and interpretable decoding of electrocorticographic signals using dynamic mode decomposition" (主著：福間良平氏 (大阪大学)) が生物分野の主要雑誌であるCommunications Biology に採録されました (2024.05.06)。
- 強化学習に関する論文 "SiT: Symmetry-invariant Transformers for Generalisation in Reinforcement Learning," (主著：M. Weissenbacher氏 (理研)) が 機械学習の主要会議であるInt'l Conf. on Machine Learning (ICML'24) に採録されました (2024.05.02)。
- 解釈可能性を持つ機械学習モデルに関する論文 "MANet: Mixed Attention Network for Visual Explanation," (主著：白晶晶氏 (九大)) が New Generation Computing に採録されました (2024.02.22)。
- 機械学習を用いた複数エージェントの挙動解析に関する論文 "Estimating counterfactual treatment outcomes over time in complex multi-agent scenarios," (主著：藤井慶輔氏 (名大)) が IEEE Transactions on Neural Networks and Learning Systems に採録されました (2024.01.28)。
- 動的モード分解を用いた脳波解析に関する論文 "Manifold alteration between major depressive disorder and healthy control subjects using dynamic mode decomposition in resting-state fMRI data," (主著：遠藤栄典氏 (ATR)) が Frontiers in Psychiatry に採録されました (2024.01.15)。
- 強化学習に基づく複数エージェントの挙動モデリングに関する論文 "Adaptive action supervision in reinforcement learning from real-world multi-agent demonstrations," (主著：藤井慶輔氏 (名大)) が 17th Int'l Conf. On Agents and Artificial Intelligence (ICAART'24) に採録されました (2023.12.08)。
- 動的モード分解を用いたオートマトンのデータ駆動による解析に関する論文 "Dynamic mode decomposition for Koopman spectral analysis of elementary cellular automata," (主著：多賀圭理氏 (早大)) が Chaos に採録されました (2023.12.01)。
- 模倣学習を用いた複数エージェントの挙動モデリングに関する論文 "Decentralized Policy Learning with Partial Observation and Mechanical Constraints for Multi-person Modeling Learning Systems," (主著：藤井慶輔氏 (名大)) が Neural Networks に採録されました (2023.11.30)。
- 招へい教授の梅谷俊治さん、特任研究員のXiaoyu Yangさんが新しいメンバーとして研究室に加わりました (2023.10.2)。
- テンソル分解に関する論文 "Many-body Approximation for Non-negative Tensors" (主著：ガラムカリ和氏 (理研AIP)) が 26th Conf. on Neural Processing Systems (NeurIPS'23) に採択されました (2023.9.22)。
- 異常検知に関する論文 "A Characteristic Function for Shapley-Value-Based Attribution of Anomaly Scores" (主著：武石直也氏 (東大)) が Transactions on Machine Learning Research に採択されました (2023.7.11)。
- 再生カーネルを用いた統計手法に関する論文 "euMMD: Efficiently Computing the MMD Two-Sample Test Statistic for Univariate Data" (主著：D.Bodenham氏 (Imperial College London)) が Statistics and Computing に採録されました (2023.6.22)。
- 研究生1名が新しいメンバーとして研究室に加わりました (2023.6.19)。
- 深層平衡モデル(DEQ)に関連する論文 "Stable Invariant Models with Koopman Spectra" (主著：小西卓哉氏) が、機械学習分野の主要雑誌である Neural Networks に採録されました (2023.5.20)。
- 事務補佐員2名、研究生1名が、新しいメンバーとして研究室に加わりました (2023.5.1)。
- 基礎工学部情報科学科4年生の4名が、新しいメンバーとして研究室に加わりました (2023.4.17)。
- 河原教授が、科学技術振興機構ACT-X「次世代AIを築く数理・情報科学の革新」の領域アドバイザーに着任しました (2023.4.11)。
- 特任講師1名、博士後期課程学生1名、特別研究学生4名が、新しいメンバーとして加わりました (2023.4.3)。
教員紹介
研究室の教員メンバーを紹介します。
研究室メンバーの一覧
