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パターン形成数理モデルを用いた軟体動物の貝殻模様の理論的研究

パターン形成数理モデルを用いた軟体動物の貝殻模様の理論的研究
使用图案形成数学模型对软体动物壳图案进行理论研究
批准号：
20J20876
负责人：
佐藤 英明
金额：
$1.98万
依托单位：
The University of Tokyo
依托单位国家：
日本
项目类别：
Grant-in-Aid for JSPS Fellows
财政年份：
2020
资助国家：
日本
项目状态：
已结题
起止时间：
2020-04-24 至 2023-03-31
来源：
https://kaken.nii.ac.jp/en/grant/KAKENHI-PROJECT-20J20876/
关键词：
軟体動物理論形態モデルフォトグラメトリー3Dモデル模様深層学習時系列解析理論形態

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軟体動物の貝殻に見られる色模様は非常に多様で複雑である．そのため，貝殻模様を統一的な尺度で測定することは難しく，定量的な比較解析は今まで困難であった．模様の形成過程を再現するパターン形成モデルを用いることで，モデルパラメーターとして模様を数値化することができるが，貝殻模様の形成モデルにおける最適なパラメーターの推定には従来の最適化手法を使うことが困難である．本研究では，(1)貝殻模様におけるパラメーター最適化手法の開発と，(2)最適化手法により取得した定量データを用いた模様の進化パターンの推定を行う．昨年度までに確立した手法を用いて、(2)に使用する貝殻模様のデータセットの整備を進めた。種によっては貝殻表面の光沢の影響によりフォトグラメトリーを用いた3Dデータの取得が困難な場合があるため、その代替手法として深層学習手法のひとつであるNeRFの検討も同時に行った。また、昨年度に研究を行った貝殻模様を深層学習を用いて比較・定量する手法について、さらなる解析として、形態を定量化するために従来よく使用されてきた楕円フーリエ解析との比較研究を行い，PCAプロットの主要な軸が両者で共通の特徴量を抽出できていることを確認した．さらに研究の副産物的な結果として，3Dモデルにフィッティングした理論形態モデルのパラメーターから，殻口に沿った貝殻成長量の分布を表すAperture Mapの推定が可能であり，本手法は実際の標本を用いた貝殻成長の解析ツールとして今後期待される．
期刊论文(3)
专著(0)
科研奖励(0)
会议论文
存在しない貝を作る ー深層学習による形態空間の構築ー
创建一个不存在的外壳——利用深度学习构建形态空间——
DOI： --
发表时间： 2022
期刊：
影响因子： --
作者： [Haruka Sasaki, Kentaro Mizuta, 佐藤英明・佐々木猛智]
通讯作者： 佐藤英明・佐々木猛智
貝殻表面成長の定量化と模様解析
壳表面生长的量化和模式分析
DOI： --
发表时间： 2021
期刊：
影响因子： --
作者： [佐々木 晴香, 水田健太郎, Shibasaki Yusuke, 佐藤英明・佐々木猛智]
通讯作者： 佐藤英明・佐々木猛智
貝殻模様形成モデルの理論的研究：貝殻模様の進化パターンを推定する際の問題点とその解決策
贝壳图案形成模型的理论研究：估计贝壳图案演化模式时的问题与解决方案
DOI： --
发表时间： 2020
期刊：
影响因子： --
作者： [佐々木 晴香, 水田健太郎, 江利口礼央，大原一真，山田翔太，縫田光司, 佐藤英明・佐々木猛智]
通讯作者： 佐藤英明・佐々木猛智
自動運転に関するルールの倫理学的観点からの検討
  • 批准号：
    21K00015
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 资助金额：
    $2.66万
  • 财政年份：
    2021
  • 负责人：
    佐藤 英明
  • 依托单位：
    Chuogakuin University
Akt及びOct4の機能発現調節系の重複検索による体細胞初期化因子の同定
  • 批准号：
    19658102
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 资助金额：
    $2.18万
  • 财政年份：
    2007
  • 负责人：
    佐藤 英明
  • 依托单位：
    Tohoku University
自然排卵数の20倍以上の排卵を可能とするGDF-9・VEGF遺伝子導入法の開発
  • 批准号：
    17658119
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Exploratory Research
  • 资助金额：
    $2.18万
  • 财政年份：
    2005
  • 负责人：
    佐藤 英明
  • 依托单位：
    Tohoku University
体細胞クローン動物の誕生によって変貌した研究フロンティアの推進
  • 批准号：
    14606007
  • 项目类别：
    Grant-in-Aid for Scientific Research (C)
  • 资助金额：
    $2.18万
  • 财政年份：
    2002
  • 负责人：
    佐藤 英明
  • 依托单位：
    Tohoku University