背景紹介 認知症は世界的な健康問題であり、患者の生活の質に深刻な影響を与え、医療システムに大きな負担をかけています。アルツハイマー病（Alzheimer’s Disease, AD）と前頭側頭型認知症（Frontotemporal Dementia, FTD）は認知症の一般的なタイプであり、その症状は重複しているため、正確な診断とターゲットを絞った治療の開発が特に困難です。早期発見と正確な診断は、認知症の効果的な管理にとって重要です。臨床評価や神経画像技術（MRI、PETスキャン）などの従来の診断方法は有効ですが、コストが高く、時間がかかり、普及が難しいです。そのため、研究者は非侵襲的でコスト効率の高い代替方法、例えば脳波（Electroencephalography, EEG）の探索を始め...

学術的背景 大腸癌（Colorectal Cancer, CRC）は、世界的に見ても最も一般的ながんの一つであり、特に50歳以上の人口においてその発症率が顕著に増加しています。早期発見と正確な診断は、患者の生存率を向上させる鍵です。しかし、従来の大腸癌スクリーニング方法、例えば大腸内視鏡検査は、医師の経験と視覚的判断に依存しており、一定の主観性と誤診のリスクが存在します。近年、人工知能（Artificial Intelligence, AI）と深層学習（Deep Learning, DL）技術が医学画像解析に応用されることで、大腸癌の自動診断に新たな可能性がもたらされています。しかし、既存のAIモデルは、画像特徴の抽出とモデルの解釈性においてまだ不十分であり、特に異なる撮影条件下の画像を扱う...

多解像度信号ウェーブレットネットワークの音声感情認識への応用：SigWavNet 学術的背景 音声感情認識（Speech Emotion Recognition, SER）は、人間とコンピュータの相互作用や心理学的評価において重要な役割を果たしています。音声信号を分析することで話者の感情状態を識別し、緊急コールセンターやヘルスケア、仮想AIアシスタントなどの分野で幅広く応用されています。しかし、この分野での顕著な進展にもかかわらず、システムの複雑さ、特徴の識別力不足、およびノイズの干渉といった問題が依然として残っています。これらの課題に対処するため、ケベック大学、コンコルディア大学、およびモントリオールのケベック大学の研究チームは、意味のある特徴を直接音声波形信号から抽出し、多解像度分析を通...

無人機物体検出の向上を目指した選択的周波数領域相互ネットワーク 研究の背景と課題の提起 コンピュータビジョン技術の発展に伴い、無人機による物体検出はリモートセンシング分野における重要な研究テーマの1つになっています。無人機物体検出は、傾斜撮影や異なる高度で撮影された航空画像から、車両や建物などの物体を識別することを目的としています。この技術は、環境モニタリング、災害管理、安全監視などの分野で広く応用されています。しかしながら、物体のスケールや向き、複雑な背景に基づく課題により、無人機物体検出は以下のような多くの困難に直面しています： 物体の密集した分布 光条件に伴う変化 視点の変化 現在の多くの畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional Neural Network, CNN...

弱い地質的先験知識の下でのボアホール岩性モデル構築のための部分的ドメイン適応 背景と研究課題 岩性識別は、層序解析や油ガス貯留層の探査において極めて重要な役割を果たします。しかし、人工知能や機械学習に基づく既存の岩性識別方法は、井間データを扱う際、依然として重大な課題に直面しています。具体的には、井ごとの複雑な堆積環境、不一致な地質物理探査機器および測定技術の影響で、井間データの分布には大きな違いがあります。また、ターゲット井には全く新しい岩性クラスが含まれている可能性があり、ラベル空間の不一致性（unshared label space）が発生することが、ターゲット井での予測をさらに困難にしています。 本研究では、複雑な地質条件下での井間岩性予測を実現するための部分的ドメイン適応（Part...

深層学習の解釈可能性研究：摂動に基づく帰属マップ評価手法 背景と研究動機 深層学習モデルは多くのタスクで顕著な成功を収めていますが、これらのモデルの解釈可能性と透明性への関心が高まっています。特に、モデルの高精度な予測と同時に、その意思決定プロセスを人間が直感的に理解できるようにする能力が不足しています。この欠如は、多くの実世界のアプリケーションにおけるモデルの採用を制限しています。 コンピュータビジョン分野では、帰属法（Attribution Methods）が神経ネットワークの解釈可能性研究に広く利用されています。これらの方法は、入力画像中のどの領域がモデルの意思決定に最も寄与しているかを示す帰属マップ（Attribution Maps、AMs）を生成します。しかし、帰属マップの定性的性...

研究レポート：TLS関連遺伝子に基づく口腔扁平上皮癌予後モデルの検証と分析 背景と研究動機 口腔扁平上皮癌（Oral Squamous Cell Carcinoma、OSCC）は、頭頸部扁平上皮癌（Head and Neck Squamous Cell Carcinoma、HNSCC）の中で最も一般的なサブタイプであり、高度のリンパ節転移傾向を持ち、特に首のリンパ節への拡散が容易です。2022年の世界癌症観測レポート（GCO）によれば、OSCCの新たな症例数は約38万件で、そのうちこの病気による死亡者は約18.8万人に近いとされています。GCOはこの病の発病率と死亡率が2040年まで増加し続けると予測しています。現在、OSCC患者の予後は主に腫瘍のサイズ、リンパ節の状態、および遠隔転移の状況...

自己蒸留型マスクされた画像トランスフォーマーの縦断MRIにおける可能性 - 頸部リンパ節転移の自動セグメンテーション 報告の紹介 放射線治療におけるがん腫の自動セグメンテーション技術は、スピードの向上と手作業によるリーダー間の差異の低減を約束するものです。放射線腫瘍学の臨床実践において、正確かつ迅速な腫瘍のセグメンテーションは、患者の個別化された治療において非常に重要です。Memorial Sloan Kettering Cancer Centerの研究者らによるこの研究は、マスクされた画像モデリングによるビジョントランスフォーマー (SMIT) アルゴリズムを用いて、経時的T2強調MRI画像における頭頸部扁平上皮がん患者の頸部リンパ節転移の自動セグメンテーション精度を実現・評価することを目...

非侵入性胶質腫瘤の等級分類に関する研究概要：知識蒸留に基づく軽量な畳み込みニューラルネットワーク 背景紹介 膠質腫瘍は中枢神経系の主要な腫瘍であり、早期検出が非常に重要です。世界保健機関（WHO）は膠質腫瘍をⅠ級からⅣ級に分類しており、Ⅰ級とⅡ級は低級膠質腫瘍（LGG）、Ⅲ級とⅣ級は高級膠質腫瘍（HGG）です。膠質腫瘍を正確に分類することは生存率の評価にとって非常に重要です。 磁気共鳴画像法（MRI）は医学の分野で膠質腫瘍の診断と治療によく使用される方法です。現在、多くの研究者が機械学習や深層学習の方法で膠質腫瘍を分類しています。例えば、Zacharakiらはサポートベクターマシン（SVM）アルゴリズムをMRI画像に適用して膠質腫瘍を分類することに成功しました。一方、Fatemehらは畳み込...

注意引导のCNNフレームワークを用いた3D MRIスキャンの膠芽腫の分割と評価研究 膠芽腫は人間にとって最も致命的な脳腫瘍の形式であり、これらの腫瘍の早期診断は効果的な腫瘍治療の重要なステップです。磁気共鳴画像法（MRI）は通常、脳病変の非侵襲的検査を提供します。しかし、MRIスキャンにおける腫瘍の手動検査は多くの時間を要し、エラーが発生しやすいです。そのため、自動診断は膠芽腫の臨床管理および外科的介入において極めて重要な役割を果たしています。本研究では、3D MRIスキャンから非侵襲的に腫瘍を分類するための畳み込み神経ネットワーク（CNN）に基づくフレームワークを提案します。 背景紹介 膠芽腫は一般的かつ致命的な脳腫瘍であり、その侵襲性および悪性度に応じて4段階に分類されます。低グレード腫...