研究者詳細

顔写真

サカイ　ヨシフミ
酒井　義文
Yoshifumi Sakai
所属
大学院農学研究科　生物生産科学専攻　水圏生産科学講座（海洋生命遺伝情報学分野）
職名
准教授
学位

  • 博士（情報科学） （東北大学）

  • 修士（工学） （東北大学）

所属学協会 2

  • 情報処理学会

  • 電子情報通信学会

研究キーワード 2

  • アルゴリズム

  • 計算機科学

研究分野 1

  • 情報通信 / 情報学基礎論 /

論文 74

  1. Development of prediction equations for immunoglobulin A, immunoglobulin G, and immunoglobulin M concentrations in mature milk from Holstein cows using milk infrared spectral data

    Yuri Satake, Teppei Katsura, Tao Zhuang, Megumi Urakawa, Yugo Mineshima, Toshimi Baba, Gaku Yoshida, Haruki Kitazawa, Hitoshi Shirakawa, Takehiko Nakamura, Tomonori Nochi, Yoshifumi Sakai, Masahiro Satoh, Satoshi Haga, Hisashi Aso, Yoshinobu Uemoto

    Journal of Dairy Science　108　(7)　7354-7369　2025年7月

    出版者・発行元： American Dairy Science Association

    DOI： 10.3168/jds.2024-25991 　

    ISSN：0022-0302

  2. Freeze-dried fecal microorganisms as an effective biomaterial for the treatment of calves suffering from diarrhea

    Jahidul Islam, Natsuki Ohtani, Yu Shimizu, Masae Tanimizu, Yoshiaki Goto, Masumi Sato, Eiji Makino, Toru Shimada, Chise Ueda, Ayumi Matsuo, Yoshihisa Suyama, Yoshifumi Sakai, Niel A. Karrow, Hiroshi Yoneyama, Ryota Hirakawa, Mutsumi Furukawa, Hidekazu Tanaka, Tomonori Nochi

    Scientific Reports　14　(1)　2024年11月14日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41598-024-79267-5 　

    eISSN：2045-2322

  3. Formation of the junctions between lymph follicles in the Peyer's patches even before postweaning activation

    Anri Teshigahara, Yuri Banba, Hiromi Yoshida, Mitsuji Kaji, Zhou Zhou, Nao Koyama, Yoshifumi Sakai, Niel A. Karrow, Kouetsu Ogasawara, Ryota Hirakawa, Jahidul Islam, Mutsumi Furukawa, Tomonori Nochi

    Scientific Reports　14　(1)　2024年7月9日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1038/s41598-024-65984-4 　

    eISSN：2045-2322

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    Abstract Peyer’s patches (PPs), which contain an abundance of B and T cells, play a key role in inducing pivotal immune responses in the intestinal tract. PPs are defined as aggregated lymph follicles, which consist of multiple lymph follicles (LFs) that may interact with each other in a synergistic manner. LFs are thought to be spherical in shape; however, the characteristics of their structure are not fully understood. To elucidate changes in the structure of PPs as individuals grow, we generated serial 2D sections from entire PPs harvested from mice at 2, 4, and 10 weeks of age and performed a 3D analysis using a software, Amira. Although the number of LFs in PPs was not changed throughout the experiment, the volume and surface area of LFs increased significantly, indicating that LFs in PPs develop continuously by recruiting immune cells, even after weaning. In response to the dramatic changes in the intestinal environment after weaning, the development of germinal centers (GCs) in LFs was observed at 4 and 10 weeks (but not 2 weeks) of age. In addition, GCs gradually began to form away from the center of LFs and close to the muscle layer where export lymphatic vessels develop. Importantly, each LF was joined to the adjacent LF; this feature was observed even in preweaning nonactivated PPs. These results suggest that PPs may have a unique organization and structure that enhance immune functions, allowing cells in LFs to have free access to adjacent LFs and egress smoothly from PPs to the periphery upon stimulation after weaning.

  4. A Faster Reduction of the Dynamic Time Warping Distance to the Longest Increasing Subsequence Length 査読有り

    Yoshifumi Sakai, Shunsuke Inenaga

    Algorithmica　84　(9)　2581-2596　2022年5月11日

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1007/s00453-022-00968-2 　

    ISSN：0178-4617

    eISSN：1432-0541

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    Abstract The similarity between a pair of time series, i.e., sequences of indexed values in time order, is often estimated by the dynamic time warping (DTW) distance, instead of any in the well-studied family of measures including the longest common subsequence (LCS) length and the edit distance. Although it may seem as if the DTW and the LCS(-like) measures are essentially different, we reveal that the DTW distance can be represented by the longest increasing subsequence (LIS) length of a sequence of integers, which is the LCS length between the integer sequence and itself sorted. For a given pair of time series of length n such that the dissimilarity between any elements is an integer between zero and c, we propose an integer sequence that represents any substring-substring DTW distance as its band-substring LIS length. The length of the produced integer sequence is $$O(c n^2)$$, which can be translated to $$O(n^2)$$ for constant dissimilarity functions. To demonstrate that techniques developed under the LCS(-like) measures are directly applicable to analysis of time series via our reduction of DTW to LIS, we present time-efficient algorithms for DTW-related problems utilizing the semi-local sequence comparison technique developed for LCS-related problems.

  5. A data structure for substring-substring LCS length queries

    Yoshifumi Sakai

    Theoretical Computer Science　911　41-54　2022年4月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.tcs.2022.02.004 　

    ISSN：0304-3975

  6. Development of a rational framework for the therapeutic efficacy of fecal microbiota transplantation for calf diarrhea treatment

    Jahidul Islam, Masae Tanimizu, Yu Shimizu, Yoshiaki Goto, Natsuki Ohtani, Kentaro Sugiyama, Eriko Tatezaki, Masumi Sato, Eiji Makino, Toru Shimada, Chise Ueda, Ayumi Matsuo, Yoshihisa Suyama, Yoshifumi Sakai, Mutsumi Furukawa, Katsuki Usami, Hiroshi Yoneyama, Hisashi Aso, Hidekazu Tanaka, Tomonori Nochi

    Microbiome　10　(1)　2022年2月

    出版者・発行元： Springer Science and Business Media LLC

    DOI： 10.1186/s40168-021-01217-4 　

    eISSN：2049-2618

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    <title>Abstract</title><sec> <title>Background</title> Establishing fecal microbiota transplantation (FMT) to prevent multifactorial diarrhea in calves is challenging because of the differences in farm management practices, the lack of optimal donors, and recipient selection. In this study, the underlying factors of successful and unsuccessful FMT treatment cases are elucidated, and the potential markers for predicting successful FMT are identified using fecal metagenomics via 16S rRNA gene sequencing, fecal metabolomics via capillary electrophoresis time-of-flight mass spectrometry, and machine learning approaches. </sec><sec> <title>Results</title> Specifically, 20 FMT treatment cases, in which feces from healthy donors were intrarectally transferred into recipient diarrheal calves, were conducted with a success rate of 70%. <italic>Selenomonas</italic> was identified as a microorganism genus that showed significant donor–recipient compatibility in successful FMT treatments. A strong positive correlation between the microbiome and metabolome data, which is a prerequisite factor for FMT success, was confirmed by Procrustes analysis in successful FMT (<italic>r</italic> = 0.7439, <italic>P</italic> = 0.0001). Additionally, weighted gene correlation network analysis confirmed the positively or negatively correlated pairs of bacterial taxa (family <italic>Veillonellaceae</italic>) and metabolomic features (i.e., amino acids and short-chain fatty acids) responsible for FMT success. Further analysis aimed at establishing criteria for donor selection identified the genus <italic>Sporobacter</italic> as a potential biomarker in successful donor selection. Low levels of metabolites, such as glycerol 3-phosphate, dihydroxyacetone phosphate, and isoamylamine, in the donor or recipients prior to FMT, are predicted to facilitate FMT. </sec><sec> <title>Conclusions</title> Overall, we provide the first substantial evidence of the factors related to FMT success or failure; these findings could improve the design of future microbial therapeutics for treating diarrhea in calves. </sec>

  7. The gut microbiota induces Peyer’s-patch-dependent secretion of maternal IgA into milk

    Katsuki Usami, Kanae Niimi, Ayumi Matsuo, Yoshihisa Suyama, Yoshifumi Sakai, Shintaro Sato, Kohtaro Fujihashi, Hiroshi Kiyono, Saeka Uchino, Mutsumi Furukawa, Jahidul Islam, Kaori Ito, Taiki Moriya, Yutaka Kusumoto, Michio Tomura, Russell C. Hovey, Junichi Sugawara, Hiroshi Yoneyama, Haruki Kitazawa, Kouichi Watanabe, Hisashi Aso, Tomonori Nochi

    Cell Reports　36　(10)　109655-109655　2021年9月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.celrep.2021.109655 　

    ISSN：2211-1247

  8. A Reduction of the Dynamic Time Warping Distance to the Longest Increasing Subsequence Length 査読有り

    Yoshifumi Sakai, Shunsuke Inenaga

    31st International Symposium on Algorithms and Computation (ISAAC 2020), Leibniz International Proceedings in Informatics (LIPIcs)　181　6:1-6:16　2020年12月

    出版者・発行元： Schloss Dagstuhl - Leibniz-Zentrum für Informatik

    DOI： 10.4230/LIPIcs.ISAAC.2020.6 　

  9. Elucidation of the Effects of a Current X-SCID Therapy on Intestinal Lymphoid Organogenesis Using an In Vivo Animal Model. 国際誌 査読有り

    Tomonori Nochi, Shunichi Suzuki, Shun Ito, Shotaro Morita, Mutsumi Furukawa, Daiichiro Fuchimoto, Yoji Sasahara, Katsuki Usami, Kanae Niimi, Osamu Itano, Minoru Kitago, Sachiko Matsuda, Ayumi Matsuo, Yoshihisa Suyama, Yoshifumi Sakai, Guoyao Wu, Fuller W Bazer, Kouichi Watanabe, Akira Onishi, Hisashi Aso

    Cellular and molecular gastroenterology and hepatology　10　(1)　83-100　2020年2月1日

    DOI： 10.1016/j.jcmgh.2020.01.011 　

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    BACKGROUND & AIMS: Organ-level research using an animal model lacking Il2rg, the gene responsible for X-linked severe combined immunodeficiency (X-SCID), is clinically unavailable and would be a powerful tool to gain deeper insights into the symptoms of patients with X-SCID. METHODS: We used an X-SCID animal model, which was first established in our group by the deletion of Il2rg gene in pigs, to understand the clinical signs from multiple perspectives based on pathology, immunology, microbiology, and nutrition. We also treated the X-SCID pigs with bone marrow transplantation (BMT) for mimicking a current therapeutic treatment for patients with X-SCID and investigated the effect at the organ-level. Moreover, the results were confirmed using serum and fecal samples collected from patients with X-SCID. RESULTS: We demonstrated that X-SCID pigs completely lacked Peyer's patches (PPs) and IgA production in the small intestine, but possessed some dysfunctional intestinal T and B cells. Another novel discovery was that X-SCID pigs developed a heterogeneous intestinal microflora and possessed abnormal plasma metabolites, indicating that X-SCID could be an immune disorder that affects various in vivo functions. Importantly, the organogenesis of PPs in X-SCID pigs was not promoted by BMT. Although a few isolated lymphoid follicles developed in the small intestine of BMT-treated X-SCID pigs, there was no evidence that they contributed to IgA production and microflora formation. Consistently, most patients with X-SCID who received BMT possessed abnormal intestinal immune and microbial environments regardless of the presence of sufficient serum IgG. CONCLUSIONS: These results indicate that the current BMT therapies for patients with X-SCID may be insufficient to induce the organogenesis of intestinal lymphoid tissues that are associated with numerous functions in vivo.

  10. A substring–substring LCS data structure 査読有り

    Yoshifumi Sakai

    Theoretical Computer Science　753　16-34　2019年1月

    出版者・発行元： Elsevier BV

    DOI： 10.1016/j.tcs.2018.06.034 　

    ISSN：0304-3975

  11. A maximal local maximum-sum segment data structure 査読有り

    酒井 義文

    IEICE TRANSACTIONS on Fundamentals of Electronics, Communications and Computer Sciences　E101-A　(9)　1541-1542　2018年9月

  12. Maximal common subsequence algorithms 査読有り

    酒井 義文

    Leibniz International Proceedings in Informatics (29th Annual Symposium on Combinatorial Pattern Matching)　105　1:1-1:10　2018年7月

  13. Development of immune and microbial environments is independently regulated in the mammary gland 査読有り

    K. Niimi, K. Usami, Y. Fujita, M. Abe, M. Furukawa, Y. Suyama, Y. Sakai, M. Kamioka, N. Shibata, E. J. Park, S. Sato, H. Kiyono, H. Yoneyama, H. Kitazawa, K. Watanabe, T. Nochi, H. Aso

    Mucosal Immunology　11　(3)　643-653　2018年5月1日

    出版者・発行元： Nature Publishing Group

    DOI： 10.1038/mi.2017.90 　

    ISSN：1935-3456 1933-0219

    eISSN：1935-3456

  14. A Linear-Space Algorithm for the Substring Constrained Alignment Problem 査読有り

    Yoshifumi Sakai

    STRING PROCESSING AND INFORMATION RETRIEVAL, SPIRE 2016　9954　15-21　2016年

    DOI： 10.1007/978-3-319-46049-9_2 　

    ISSN：0302-9743

  15. A Fast On-Line Algorithm for the Longest Common Subsequence Problem with Constant Alphabet 査読有り

    Yoshifumi Sakai

    IEICE TRANSACTIONS ON FUNDAMENTALS OF ELECTRONICS COMMUNICATIONS AND COMPUTER SCIENCES　E95A　(1)　354-361　2012年1月

    DOI： 10.1587/transfun.E95.A.354 　

    ISSN：1745-1337

  16. Computing the Longest Common Subsequence of Two Run-Length Encoded Strings 査読有り

    Yoshifumi Sakai

    ALGORITHMS AND COMPUTATION, ISAAC 2012　7676　197-206　2012年

    DOI： 10.1007/978-3-642-35261-4_23 　

    ISSN：0302-9743

  17. A fast algorithm for multiplying min-sum permutations 査読有り

    Yoshifumi Sakai

    DISCRETE APPLIED MATHEMATICS　159　(17)　2175-2183　2011年10月

    DOI： 10.1016/j.dam.2011.06.022 　

    ISSN：0166-218X

  18. In silico Analysis of 3 &apos;-End-Processing Signals in Aspergillus oryzae Using Expressed Sequence Tags and Genomic Sequencing Data 査読有り

    Mizuki Tanaka, Yoshifumi Sakai, Osamu Yamada, Takahiro Shintani, Katsuya Gomi

    DNA RESEARCH　18　(3)　189-200　2011年6月

    DOI： 10.1093/dnares/dsr011 　

    ISSN：1340-2838

  19. A New Algorithm for the Characteristic String Problem under Loose Similarity Criteria 査読有り

    Yoshifumi Sakai

    ALGORITHMS AND COMPUTATION　7074　663-672　2011年

    DOI： 10.1007/978-3-642-25591-5_68 　

    ISSN：0302-9743

  20. An Almost Quadratic Time Algorithm for Sparse Spliced Alignment 査読有り

    Yoshifumi Sakai

    THEORY OF COMPUTING SYSTEMS　48　(1)　189-210　2011年1月

    DOI： 10.1007/s00224-009-9239-x 　

    ISSN：1432-4350

  21. Flexible computation of the longest common subsequence of run-length encoded strings 査読有り

    Yoshifumi Sakai

    The 13th Japan-Korea Joint Workshop on Algorithms and Computation　72-79　2010年7月23日

  22. Redundant architecture in Cooperative Search Engine 査読有り

    上原 稔, Nobuyoshi Sato, Yoshifumi Sakai, Hideki Mori

    Int. J. Applied Systemic Studies　3　(1)　73-88　2010年1月

    DOI： 10.1504/IJASS.2010.031555 　

  23. Computing the longest topological common subsequence of a symbol-wise totally ordered directed acyclic graph and a sequence 査読有り

    Yoshifumi Sakai

    THEORETICAL COMPUTER SCIENCE　410　(27-29)　2759-2766　2009年6月

    DOI： 10.1016/j.tcs.2009.03.027 　

    ISSN：0304-3975

  24. 読捨てコンテンツをいつ更新するべきか 査読有り

    酒井義文, 上原稔, 佐藤永欣

    電子情報通信学会論文誌　J89-D　(9)　1913-1922　2006年9月1日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：1880-4535

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    ユーザが以前に閲覧したことのある読捨てコンテンツを再閲覧したときのコストを1,読捨てコンテンツを新しいものに更新する際に生じるコストをmとしたときの,u人のユーザによる閲覧要求列に対する決定性オンライン更新アルゴリズムの競合比を,競合解析の手法により評価する.

  25. A linear space algorithm for computing a longest common increasing subsequence 査読有り

    Yoshifumi Sakai

    INFORMATION PROCESSING LETTERS　99　(5)　203-207　2006年9月

    DOI： 10.1016/j.ipl.2006.05.005 　

    ISSN：0020-0190

  26. Evaluation of freshness considering scoring on fresh information retrieval 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai

    Journal of Interconnection Networks　6　(3)　265-281　2005年9月1日

    DOI： 10.1142/S0219265905001423 　

  27. 弱制約最長共通部分配列問題 査読有り

    酒井義文

    電子情報通信学会論文誌　J88-D-I　(8)　1261-1263　2005年8月1日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0915-1915

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    配列X, Yの共通の部分配列(subsequence)の中で, 制約として与えられた配列Pの長さrの部分配列を部分配列として含む, 長さが最大の配列の一つを求めるO(|X|・|Y|・|P|・r)時間アルゴリズム及びO(|X|・|Y|・|P|・(l-r))時間アルゴリズムを提案する. ただし, lはX, Y, Pの最長共通部分配列の長さである.

  28. Adaptive scoring method based on freshness for fresh information retrieval 査読有り

    Minoru Uehara, Nobuyoshi Sato, Yoshifumi Sakai

    Proceedings - International Workshop on Challenges in Web Information Retrieval and Integration, WIRI'05　2005　226-231　2005年

    DOI： 10.1109/WIRI.2005.5 　

  29. The evaluations of FTF-IDF scoring for fresh information retrieval 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai

    Proceedings - International Conference on Advanced Information Networking and Applications, AINA　1　635-640　2005年

    DOI： 10.1109/AINA.2005.326 　

    ISSN：1550-445X

  30. Adaptive calculation of scores for fresh information retrieval 査読有り

    Minoru Uehara, Nobuyoshi Sato, Yoshifumi Sakai

    Proceedings of the International Conference on Parallel and Distributed Systems - ICPADS　1　750-755　2005年

    DOI： 10.1109/ICPADS.2005.65 　

    ISSN：1521-9097

  31. Redundant Architecture in Cooperative Search Engine 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Udagawa, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai, Hideki Mori

    Journal of Applied Systems Studies　5　(2)　157-168　2004年7月

  32. Searching restricted documents in a cooperative search engine 査読有り

    N Sato, M Udagawa, M Uehara, Y Sakai

    24TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON DISTRIBUTED COMPUTING SYSTEMS WORKSHOPS, PROCEEDINGS　44-49　2004年

  33. Distributed index updating method for Intranet infortnation retrieval 査読有り

    M Udagawa, N Sato, M Uehara, Y Sakai

    24TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON DISTRIBUTED COMPUTING SYSTEMS WORKSHOPS, PROCEEDINGS　56-61　2004年

  34. FTY center dot IDF scoring for fresh information retrieval 査読有り

    N Sato, M Uehara, Y Sakai

    18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INFORMATION NETWORKING AND APPLICATIONS, VOL 1 (LONG PAPERS), PROCEEDINGS　165-170　2004年

    DOI： 10.1109/AINA.2004.1283905 　

  35. Distributed pipelining processing for index updating method 査読有り

    M Udagawa, N Sato, M Uehara, Y Sakai

    18TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INFORMATION NETWORKING AND APPLICATIONS, VOL 2 (REGULAR PAPERS), PROCEEDINGS　489-492　2004年

    DOI： 10.1109/AINA.2004.1283850 　

  36. A case study on freshness based scoring for fresh information retrieval 査読有り

    N Sato, M Uehara, Y Sakai

    IEEE INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON COMMUNICATIONS AND INFORMATION TECHNOLOGIES 2004 (ISCIT 2004), PROCEEDINGS, VOLS 1 AND 2　210-215　2004年

  37. A Scalable Distributed Search Engine for Fresh Information Retrieval 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai

    Proceedings on IADIS International Conference on WWW/Internet 2003(ICWI2003)　877-880　2003年11月5日

  38. Tempral Ranking for Fresh Information Retrieval 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai

    Proceedings of the 6th International Workshop on Information Retrieval with Asian Language　116-123　2003年7月

  39. 論理式における最小単調関数を変えない部分式の枝刈り 査読有り

    酒井義文, 佐藤永欣, 上原稔, 森秀樹

    電子情報通信学会論文誌D-I　J86-D-I　(6)　367-374　2003年6月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0915-1915

  40. A Scalable Distributed Search Engine for Intranet Information Retrieval 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Udagawa, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai, Hideki Mori

    Proceedings of 5th International Conference on Enterprise Information Systems(ICEIS 2003)　1　562-565　2003年4月24日

  41. Reliable Information Retrieval in a Distributed Search Engine 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Udagawa, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai

    Proceedings of 1st International Forum on Information and Computer Techonology (IFICT 2003)　185-190　2003年1月10日

  42. Redundancy of meta search servers in a distributed search engine 査読有り

    N Sato, M Udagawa, M Uehara, Y Sakai, H Mori

    AINA 2003: 17TH INTERNATIONAL CONFERENCE ON ADVANCED INFORMATION NETWORKING AND APPLICATIONS　400-407　2003年

    DOI： 10.1109/AINA.2003.1192912 　

  43. Reliability of a distributed search engine for fresh information retrieval in large-scale Intranet 査読有り

    N Sato, M Udagawa, M Uehara, Y Sakai

    PARALLEL AND DISTRIBUTED PROCESSING AND APPLICATIONS, PROCEEDINGS　2745　14-27　2003年

    ISSN：0302-9743

  44. Temporal information retrieval in cooperative search engine 査読有り

    N Sato, M Uehara, Y Sakai

    14TH INTERNATIONAL WORKSHOP ON DATABASE AND EXPERT SYSTEMS APPLICATIONS, PROCEEDINGS　215-220　2003年

    DOI： 10.1109/DEXA.2003.1232026 　

  45. Improving Reliability of a Distributed Search Engine by Group Communication 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Udagawa, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai, Hideki Mori

    Proceedings of the IASTED International Conference on Networks, Parallel and Distributed Processing, and Applications(NPDPA02)　277-282　2002年10月2日

  46. A Fresh Information Retrieval System based on Distributed Architecture 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai, Hideki Mori

    Proceedings of the 3rd International Conference on Parallel and Distributed Computing, Applications and Technologies(PDCAT2002)　204-211　2002年9月3日

  47. 反例によるセルオートマトン上の決定リストの学習可能性 査読有り

    酒井義文

    電子情報通信学会論文誌D-I　J85-D-I　(4)　342-349　2002年4月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0915-1915

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    セルオートマトンにおいて連続する複数回の変換により得られる値は,変換規則を定める局所関数の合成関数によって与えられる.本論文では,決定リストを局所関数とする1次元セルオートマトン上の関数の多項式時間学習可能性,すなわち,決定リストの合成関数の多項式時間学習可能性を等価性質問によるExact学習モデルのもとで議論し,決定リストのある部分クラスの族が,リストの長さが定数のときに一様に学習可能であり,一方,リストの長さが入力の長さの多項式であるとき,NP≠Pの仮定のもとで一様には学習不可能であることを示す.

  48. Fresh Information Retrieval using Distributed Search Engines 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai, Hideki Mori

    IPSJ Pan-Yellow-Sea International Workshop on Information Technologies for Network Era(PYIWIT'02)　321-328　2002年3月7日

  49. 最新情報の検索のための分散型サーチエンジン 査読有り

    佐藤永欣, 上原稔, 酒井義文, 森秀樹

    情報処理学会論文誌　43　(2)　321-331　2002年2月

  50. Fresh Information Retrieval using Cooperative Meta Search Engines 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai, Hideki Mori

    Proceedins of Proceedings of the 16th International Conference on Information Networking (ICOIN-16)　2　(7A-2)　1-7　2002年1月31日

  51. Fresh information retrieval using cooperative meta search engines

    Nobuyoshi Sato, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai, Hideki Mori

    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)　2344　656-670　2002年

    出版者・発行元： Springer Verlag

    DOI： 10.1007/3-540-45801-8_62 　

    ISSN：1611-3349 0302-9743

  52. On updating in very short time by distributed search engines 査読有り

    N Sato, M Uehara, Y Sakai, H Mori

    2002 SYMPOSIUM ON APPLICATIONS AND THE INTERNET (SAINT 2002), PROCEEDINGS　176-183　2002年

    DOI： 10.1109/SAINT.2002.994475 　

  53. Persistent cache in Cooperative Search Engine 査読有り

    N Sato, M Uehara, Y Sakai, Mori, I

    22ND INTERNATIONAL CONFERENCE ON DISTRIBUTED COMPUTING SYSTEMS WORKSHOP, PROCEEDINGS　182-187　2002年

    DOI： 10.1109/ICDCSW.2002.1030767 　

  54. Persistent cache in a Distributed Search Engine 査読有り

    N Sato, M Uehara, Y Sakai, H Mori

    13TH INTERNATIONAL WORKSHOP ON DATABASE AND EXPERT SYSTEMS APPLICATIONS, PROCEEDINGS　54-58　2002年

    DOI： 10.1109/DEXA.2002.1045876 　

  55. Reliable distributed search engine based on multiple meta servers 査読有り

    N Sato, M Udagawa, M Uehara, Y Sakai, H Mori

    FIRST INTERNATIONAL SYMPOSIUM ON CYBER WORLDS, PROCEEDINGS　79-84　2002年

    DOI： 10.1109/CW.2002.1180863 　

  56. Scalability and reliability in a distributed search engine 査読有り

    N Sato, M Udagawa, M Uehara, Y Sakai, H Mori

    NINTH INTERNATIONAL CONFERENCE ON PARALLEL AND DISTRIBUTED SYSTEMS, PROCEEDINGS　57-62　2002年

    DOI： 10.1109/ICPADS.2002.1183378 　

  57. Query based site selection for distributed search engines 査読有り

    N Sato, M Udagawa, M Uehara, Y Sakai, H Mori

    23RD INTERNATIONAL CONFERENCE ON DISTRIBUTED COMPUTING SYSTEMS WORKSHOPS　556-561　2002年

    DOI： 10.1109/ICDCSW.2003.1203612 　

  58. Fresh Information Retrieval in Cooperative Search Engine 査読有り

    Nobuyoshi Sato, Minoru Uehara, Yoshifumi Sakai, Hideki Mori

    Proceedings of the ACIS 2nd International Conference on Software Engineering, Artificial Intelligence, Networking & Parallel/Distributed Computing(SNPD'01)　104-111　2001年8月20日

  59. 差異獲得を用いた弱PAC学習に十分な仮説クラス 査読有り

    酒井義文

    電子情報通信学会論文誌D-I　J84-D-I　(5)　505-507　2001年5月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0915-1915

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    目標関数がいくつかの関数の論理積または論理和で表されるとき、これを弱PAC学習するために十分な仮説クラスに関する条件を与え、PAC学習の議論における差異獲得の概念の有用性について議論する。

  60. DNF式を用いた素朴なブースティングアルゴリズム 査読有り

    酒井義文

    電子情報通信学会論文誌D-I　J84-D-I　(1)　62-68　2001年1月

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN：0915-1915

    詳細を見る 詳細を閉じる

    KearnsとMansourは, C4.5やCARTなど広く使用されているソフトウェアパッケージにも採用されている決定木を用いたトップダウンアルゴリズムがブースティングアルゴリズムであることを示した.この結果は, 我々が何気なく利用している発見的手法に基づく学習アルゴリズムがブースティングアルゴリズムとして機能している可能性があることを示唆するものである.本論文では, より素朴なアイデアに基づくと思われる, DNF式を用いたブースティングアルゴリズムの性能を評価し, 仮説を構成するのに用いられる弱仮説の個数に関して, このアルゴリズムが決定木を用いたトップダウンアルゴリズムよりも少ない上界をもつことを示す.

  61. Distributed Information Retrieval by using Cooperative Meta Search Engines 査読有り

    N Sato, M Uehara, Y Sakai, H Mori

    21ST INTERNATIONAL CONFERENCE ON DISTRIBUTED COMPUTING SYSTEMS WORKSHOPS, PROCEEDINGS　345-350　2001年

    DOI： 10.1109/CDCS.2001.918728 　

  62. A distributed search engine for fresh information retrieval 査読有り

    N Sato, M Uehara, Y Sakai, H Mori

    12TH INTERNATIONAL WORKSHOP ON DATABASE AND EXPERT SYSTEMS APPLICATIONS, PROCEEDINGS　211-216　2001年

    DOI： 10.1109/DEXA.2001.953065 　

  63. The learnability of exclusive-or expansions based on monotone DNF formulas 査読有り

    E Takimoto, Y Sakai, A Maruoka

    THEORETICAL COMPUTER SCIENCE　241　(1-2)　37-50　2000年6月

    ISSN：0304-3975

    eISSN：1879-2294

  64. PAC学習における差異獲得 査読有り

    酒井義文

    電子情報通信学会論文誌D-I　J83-D-I　(5)　508-509　2000年5月

  65. Learning monotone log-term DNF formulas under the uniform distribution 査読有り

    Y Sakai, A Maruoka

    THEORY OF COMPUTING SYSTEMS　33　(1)　17-33　2000年1月

    ISSN：1432-4350

  66. Proper learning algorithm for functions of k terms under smooth distributions 査読有り

    Y Sakai, E Takimoto, A Maruoka

    INFORMATION AND COMPUTATION　152　(2)　188-204　1999年8月

    DOI： 10.1006/inco.1998.2785 　

    ISSN：0890-5401

  67. Learning orthogonal F-Horn formulas 査読有り

    E Takimoto, A Miyashiro, A Maruoka, Y Sakai

    THEORETICAL COMPUTER SCIENCE　185　(1)　177-190　1997年10月

    DOI： 10.1016/S0304-3975(97)00020-0 　

    ISSN：0304-3975

    eISSN：1879-2294

  68. Learning k-term monotone Boolean formulae 査読有り

    Yoshifumi Sakai, Akira Maruoka

    Interdisciplinary Information Sciences (Graduate School of Infromation Sciences, Tohoku University)　3　(2)　71-80　1997年

    出版者・発行元： 東北大学

    DOI： 10.4036/iis.1997.71 　

    ISSN：1340-9050

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    Valiant introduced a computational model of learning by examples, and gave the precise definition of polynominal time learnability based on the model. Since then, much effort has been devoted to characterize learnable classes of concepts on this model. Among such learnable classes is the one, denoted monotone k?-term DNF, consisting of monotone disjunctive normal form formulae with at most k terms. So far it has been shown?[6],?[8] that for fixed k, monotone k?-term DNF is learnable under the assumption that positive examples are drawn according to the uniform distribution. In this paper we introduce a class of probabilistic distributions, called smooth distributions, which is generalization of all the distribution classes which appeared in literature as the ones for specific distributiion setting: A smooth distribution is the one such that a ratio of the probabilities of any two examples with Hamming distance 1 is bounded from below by the inverse of some polynomial. It is proved that monotone k?-term DNF is learnable even if positive examples are drawn according to smooth distributions. From this result it follows the learnability of monotone k?-term DNF under specific distribution dealt with in literature such as product distributions?[7] and q?-bounded distributions?[2].

  69. Learnability of Exclusive-Or Expansion Based on Monotone DNF Formulas. 査読有り

    Eiji Takimoto, Yoshifumi Sakai, Akira Maruoka

    Algorithmic Learning Theory, 7th International Workshop, ALT '96, Sydney, Australia, October 23-25, 1996, Proceedings　12-25　1996年

    出版者・発行元： Springer

    DOI： 10.1007/3-540-61863-5_30 　

  70. Proper Learning Algorithm for Functions of k Terms Under Smooth Distributions. 査読有り

    Yoshifumi Sakai, Eiji Takimoto, Akira Maruoka

    Proceedings of the Eigth Annual Conference on Computational Learning Theory, COLT 1995, Santa Cruz, California, USA, July 5-8, 1995　906　206-213　1995年

    出版者・発行元： ACM

    DOI： 10.1145/225298.225323 　

    ISSN：1880-2818

  71. Learning Orthogonal F-Horn Formulas. 査読有り

    Akira Miyashiro, Eiji Takimoto, Yoshifumi Sakai, Akira Maruoka

    Algorithmic Learning Theory, 6th International Conference, ALT '95, Fukuoka, Japan, October 18-20, 1995, Proceedings　110-122　1995年

    出版者・発行元： Springer

    DOI： 10.1007/3-540-60454-5_32 　

  72. Learning monotone log-term DNF formulas 査読有り

    Yoshifumi Sakai, Akira Maruoka

    Proceedings of the Annual ACM Conference on Computational Learning Theory　129415　165-172　1994年7月16日

    出版者・発行元： Association for Computing Machinery

    DOI： 10.1145/180139.181095 　

  73. Learning k-term monotone boolean formulae

    Yoshifumi Sakai, Akira Maruoka

    Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics)　743　197-207　1993年

    出版者・発行元： Springer Verlag

    DOI： 10.1007/3-540-57369-0_39 　

    ISSN：1611-3349 0302-9743

  74. 炭化けい素ウィスカーによる高性能複合材料に関する研究

    酒井 義文

    日本機械学会論文集 A編　50　(449)　8-14　1984年

    出版者・発行元： 一般社団法人日本機械学会

    DOI： 10.1299/kikaia.50.8 　

    ISSN：0387-5008

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    炭化けい素ウィスカを素材として高性能複合材料の製作法を確率した.製作されたモリブデン,ボロン,アルミニウムの新複合材料では比重,ミクロ組織,耐熱度,比熱,熱伝導率,線膨張係数,熱衝撃抵抗,電気抵抗,抗折力などを測定し,その特性を把握した.特に耐熱度は1973Kと高く,熱衝撃にも強く,電気抵抗値は炭化けい素発熱体より低い.したがって超耐熱材料や高温発熱材料など工業用材料として有用であることがわかった.

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MISC 16

  1. 部分文字列最大密度索引 (理論計算機科学の新展開)

    酒井 義文

    数理解析研究所講究録　1849　18-21　2013年8月

    出版者・発行元： 京都大学

    ISSN： 1880-2818

  2. 海草全単射の漸減構築 (アルゴリズムと計算理論の新展開)

    酒井 義文

    数理解析研究所講究録　1799　60-64　2012年6月

    出版者・発行元： 京都大学

    ISSN： 1880-2818

  3. 最長共通部分配列計算における run 長の対数時間寄与 (計算機科学とアルゴリズムの数理的基礎とその応用)

    酒井 義文

    数理解析研究所講究録　1744　107-114　2011年6月

    出版者・発行元： 京都大学

    ISSN： 1880-2818

  4. Reliability of a Distributed Search Engine for Fresh Information Retrieval 査読有り

    上原 稔, Nnobuyoshi Sato, Minoru Udagawa, Yoshifumi Sakai, 森 秀樹

    NEW HORIZONS OF PARALLEL AND DISTRIBUTED COMPUTING, Springer　203-216　2005年1月

    DOI： 10.1007/0-387-28967-4_14 　

  5. 新鮮情報検索における情報の新鮮さにもとづくスコア計算

    佐藤永欣, 上原 稔, 酒井 義文

    マルチメディア通信と分散処理ワークショップ論文集　2004　(15)　239-244　2004年11月24日

  6. 協調サーチエンジンにおける組織内文書のセキュリティ

    佐藤 永欣, 宇田川 稔, 上原 稔, 酒井 義文

    マルチメディア通信と分散処理ワークショップ2003論文集　2003　(19)　281-286　2003年12月10日

  7. 検索エンジンにおける繰り返し検索に対する文書の順位付け

    酒井 義文, 佐藤永欣, 上原 稔

    マルチメディア通信と分散処理ワークショップ2003論文集　2003　(19)　151-156　2003年12月10日

  8. 遠隔教育システムにおける問題の概念モデルの研究

    室谷 佳紀, 上原 稔, 酒井 義文, 森 秀樹

    マルチメディア通信と分散処理ワークショップ2003論文集　2003　(19)　221-226　2003年12月10日

  9. 協調サーチエンジンにおける分散型インデックス更新手法

    宇田川 稔, 佐藤 永欣, 上原 稔, 酒井 義文

    マルチメディア通信と分散処理ワークショップ2003論文集　2003　(19)　299-304　2003年12月10日

  10. インデックス更新のためのパイプライン化手法

    宇田川 稔, 佐藤 永欣, 上原 稔, 酒井 義文, 森 秀樹

    マルチメディア通信と分散処理ワークショップ論文集　2002　(15)　147-152　2002年10月16日

  11. 冗長メタサーバによる高信頼分散サーチエンジン

    佐藤 永欣, 宇田川 稔, 上原 稔, 酒井 義文, 森 秀樹

    マルチメディア通信と分散処理ワークショップ論文集　2002　(15)　153-158　2002年10月16日

  12. L-14 高スループット更新のパイプライン化Webロボット(Webシステム,L.インターネット)

    宇田川 稔, 佐藤 永欣, 上原 稔, 酒井 義文, 森 秀樹

    情報科学技術フォーラム一般講演論文集　2002　(4)　29-30　2002年9月13日

    出版者・発行元： FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会

  13. M-19 協調サーチエンジンにおける永続的キャッシュの実装(サービス・資源管理と応用(2),M.ネットワーク・モバイルコンピューティング)

    佐藤 永欣, 宇田川 稔, 上原 稔, 酒井 義文, 森 秀樹

    情報科学技術フォーラム一般講演論文集　2002　(4)　71-72　2002年9月13日

    出版者・発行元： FIT(電子情報通信学会・情報処理学会)運営委員会

  14. 協調サーチエンジンにおける永続的キャッシュ

    佐藤 永欣, 上原 稔, 酒井 義文, 森 秀樹

    電子情報通信学会技術研究報告. CPSY, コンピュータシステム　102　(276)　35-40　2002年8月16日

    出版者・発行元： 一般社団法人電子情報通信学会

    ISSN： 0913-5685

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    協調サーチエンジン(Cooperative Search Engine, CSE)は我々が開発したイントラネットにおけるインデックス更新間隔の短縮化を主眼とした分散型サーチエンジンである.CSEでは文書収集,インデックス更新をボトムアップで行うため,更新所要時間を大幅に短縮できる.検索時に多くの通信が発生するため検索が遅いという問題点も,検索結果をキャッシュする,バックグラウンドで先読み検索を行い,キャッシュする等の手法を用いることで解消した.しかし,更新後には一貫性を維持するためにキャッシュを無効にしなければならず,CSEの更新時間は非常に短いため,これらのキャッシュを短時間でクリアしなければならない.キャッシュのクリア後は検索対象サイトの絞りこみに時間がかかるため,検索が遅くなる.そこで,本論文ではキャッシュの寿命を延長する永続的キャッシュを提案する.永続的キャッシュでは,更新終了後に予備的な検索を行い,検索対象サイトをあらかじめ絞りこむ事で更新終了後の検索速度の低下を防ぐ.

  15. 協調サーチエンジン:最新情報の検索に適した分散型サーチエンジン

    上原 稔, 森 秀樹, 酒井 義文

    東洋大学工学部研究報告　(36)　21-27　2000年

    出版者・発行元： 東洋大学工学部

    ISSN： 0285-8304

  16. LEARNING MONOTONE LOG-TERM DNF FORMULAS

    酒井 義文, 丸岡 章

    数理解析研究所講究録　871　204-211　1994年5月

    出版者・発行元： 京都大学

    ISSN： 1880-2818

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講演・口頭発表等 10

  1. 部分文字列最大密度索引

    2012年冬のLAシンポジウム　2013年1月28日

  2. run長符号化文字列の最強共通部分列計算

    2012年夏のLAシンポジウム　2012年7月17日

  3. 海藻全単射の漸減構築

    2011年冬のLAシンポジウム　2012年1月30日

  4. 緩い類似税判定基準のもとでの特徴文字列問題アルゴリズム

    2011年夏のLAシンポジウム　2011年7月19日

  5. 最長共通部分も配列計算におけるrun長の対数時間寄与

    2010年冬のLAシンポジウム　2011年2月1日

  6. 可能な最長部分パターンの文字列照合問題

    2010年夏のLAシンポジウム　2010年7月20日

  7. 最長共通部分配列のオンライン計算

    2009年冬のLAシンポジウム　2010年2月1日

  8. 二値配列の空白位置が柔軟な累進多重整列

    2009年夏のLAシンポジウム　2009年7月22日

  9. 重なりのない逆位操作後の配列からの類似配列の復元

    2008年夏のLAシンポジウム　2008年7月22日

  10. 記号毎に全順序付けられた有向非循環グラフのトポロジカルソート配列と配列の最長共通部分配列アルゴリズム

    2007年夏のLAシンポジウム　2007年7月18日

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共同研究・競争的資金等の研究課題 7

  1. 多重文字列の極大共通部分列列挙に関する研究

    酒井 義文

    2023年4月1日 ～ 2026年3月31日

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    多重文字列の極大共通部分列を効率よく列挙するためのアルゴリズムの設計を目指す一環として、系列データを効率よく処理するための線形領域アルゴリズムに採用し得る手法の開発を意図し、以下の成果を得た。 （１）２本の文字列の極大共通部分列を列挙するアルゴリズムとして、２乗領域を用いて動作する既存のアルゴリズムを、従来用いられていたデータ構造が常時保持するデータを必要なもののみに限定するように変更することで、線形領域で動作するアルゴリズムへと改良した。また、線形領域ではなく３乗領域を要するものの、既存のアルゴリズムとは異なるアプローチを採用することで、すべての極大共通部分列を効率よく表現する新規に提案したデータ構造を用いるアルゴリズムを設計した。後者のアルゴリズムは、条件の課された特別な極大共通部分列を効率よく探索することにも利用できる。残念ながら、どちらのアルゴリズムに用いられた手法も、多重文字列の極大共通部分列の列挙をするためにそのまま適用すると、文字列の本数に関する指数関数的な大きさの領域を要する。 （２）任意に指定されるオフセットを伴う数値列における最大和断片を効率よく求めるためのデータ構造を提案し、これを効率よく構築する線形領域アルゴリズムを設計した。ここで、オフセットを伴う数値列とは、数値列の各要素の値からオフセットとして指定された値を減ずることで結果として得られる数値列のことである。文字列の極大共通部分列と数値列の最大和断片は異なる計算対象であるが、線形領域を実現するために採用した手法は、多重文字列の極大共通部分列の列挙において用いる領域の大きさを指数関数ではなく多項式に抑えるための手法の開発の一助となる可能性がある。

  2. 変態発生制御のシグナル回路と形態異常感受性に関する研究

    鈴木 徹, 酒井 義文, 田川 正朋, 横井 勇人

    2017年4月1日 ～ 2021年3月31日

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    私達は，これまで異体類の発生とその内分泌調節について検討し，変態に伴う眼球移動や左右非対称な体色形成、骨形成はレチノイン酸(RA)，甲状腺ホルモン，コルチゾル等の内分泌シグナルにより制御され，種苗の形態異常(眼位や体色異常，骨異常)は，これらシグナル回路の攪乱によって発生することを示唆している。本研究では，飼育技術と育種の両面から健苗育成に貢献することを目的として、これまでの研究を発展し，変態を調節するシグナル回路を解明した上で，種苗で頻発する無眼側黒化の発生原因となるシグナル回路の乱れを究明し、さらに無眼側黒化のリスク遺伝子を特定することをめざす。本年度は、ヒラメ・カレイ類の変態期に起こる有眼側限定的な色素胞の分化の発生制御機構を解明することに成功した。すなわち色素胞の前駆細胞は、変態期初期に幹細胞に近い状態で脊髄周辺に発生する。この時、幹細胞は、神経堤細胞のマーカー遺伝子であるSox10を発現し、このSox10の発現誘導にWntシグナルが働くことが明らかになった。脊髄周辺で分化したSox10陽性幹細胞は、脊髄から伸びる神経軸索に沿って背鰭基部に到達し、さらにそこから伸びる神経に沿って左右の皮膚に移動する。幹細胞から色素胞への分化はRA依存的であり、無眼側ではRAの分解酵素であるcyp26bが強発現して色素胞の分化が抑制され、有眼側のみ着色することを明らかにした。RA合成酵素は変態期に腸管上皮で強発現することから、腸管で合成されたRAは血流を介して体全体に拡散して色素胞の分化を誘導するが、無眼側ではcyp26bにより分解されることで色素分化に左右差が発生することが示唆された。 無眼側黒化のリスク遺伝子を特定するための基盤整備として、ヒラメのほぼ全遺伝子について、cDNAの塩基配列を解読し、塩基配列の一塩基多型の情報を得るために複数個体のcDNA塩基配列を取得した。

  3. 次世代技術を活用した異体類体色の左右差形成の分子ネットワークへのアプローチ

    鈴木 徹, 酒井 義文, 横井 勇人

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (B)

    研究機関：Tohoku University

    2014年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    ヒラメ・カレイ類は魚類一般と同じく胚発生で外見的に左右対称に発生した後、変態期に片側の眼球が体の反対側に移動し、続いて有眼側皮膚に色素胞が分化することにより体全体が左右非対称を形成する。増養殖用人工種苗では、体色異常（無眼側黒化、有眼側白化）が多発するために、その発生機序の解明が望まれている。本研究では、体色の左右差形成の制御システム、および体色異常の発生機序を解明した。

  4. 長期間の低線量放射線被曝が魚類に及ぼす遺伝的影響に関する研究

    中嶋 正道, 田中 憲司, 酒井 義文, 平井 俊朗, 柴田 安司

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (A)

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2017年3月31日

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    福島県内の阿武隈山地に生息するヤマメにおける放射線被曝の影響を調べた結果以下のことが明らかとなった。 1)ヤマメ筋肉中の137Cs濃度が高い個体ほど脾臓で範囲のメラノマクロファージが観察された。同様に鰓における形態異常も観察された。2)血液性状ではヘモグロビン濃度が低下する傾向が見られた。この現象は給餌実験でも観察された。3)真野川で採捕された雌親魚から得られた仔魚におけるmtDNAを調べたところ親魚とは異なる配列が観察された。福島内水試で継代飼育されている系統では観察されなかった。4)アポトーシスに関連する遺伝子の発現低下が観察された。 これらの現象には放射線被曝が影響していると考えられる。

  5. ゲノミクス情報を活用して性格の個体差を生みだす魚類の性質制御遺伝子を同定する試み

    鈴木 徹, 酒井 義文, 横井 勇人, 横井 勇人

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research

    研究機関：Tohoku University

    2013年4月1日 ～ 2016年3月31日

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    魚類種苗に望まれる形質に、“神経質でない”等の「飼育に適した性質」がある。哺乳類では、脳で働く蛋白質に発生したアミノ酸リピート数の多型、プロモーターに発生したマイクロサテライトの多型が、「性質」に差をもたらすことが知られている。 本研究では、メダカの「人に慣れやすい」d-rR系統と、「神経質な」HNI系統の2系統を使って、ゲノム情報を使ったバイオインフォマティックスにより、魚類の性質関連遺伝子を探索した。その結果、脳機能に関係するセロトニン合成酵素、アンドロゲンレセプター、ドーパミンレセプターが候補遺伝子として抽出され、いずれも系統間で多型性を示すことから性質との相関が示唆された。

  6. 配列アラインメントを高速に求めるための前処理に関する研究

    酒井 義文

    提供機関：Japan Society for the Promotion of Science

    制度名：Grants-in-Aid for Scientific Research

    研究種目：Grant-in-Aid for Scientific Research (C)

    研究機関：Tohoku University

    2010年 ～ 2012年

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    2本の文字列のアラインメントを求める問題は、文字列間の類似度計算に多くの応用をもつ。文字列のアラインメントに関連するいくつかの問題に対して、文字列を前処理することで得られる情報を活用することで、従来の方法よりも高速に問題を解くことのできるアルゴリズムを提案した。この中には、一方の文字列のみしか前処理できないオンライ的な状況を想定した問題や、ある種の圧縮文字列のアラインメントを求める問題が含まれる。

  7. オンライン予測の手法を用いた意思決定モデルに関する研究

    瀧本 英二, 酒井 義文, 天野 一幸

    2004年 ～ 2007年

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    1.オンライン最適化問題に関する成果 あるルーティングの問題を零和型行列ゲームとして定式化し,オンライン予測の手法を用いてその最適戦略を効率よく求めるアルゴリズムを与えた.また,広いオンライン問題のクラスであるメトリカルタスクシステム問題に対する新しいアルゴリズムを提案し,その性能評価を与えた. 2.新しい評価基準に基づく問題のモデル化に関する成果 脳の計算機構をモデル化した閾値回路のエネルギー消費量を表す尺度として,エネルギー複雑度とパターン複雑度の概念を導入し,エネルギー複雑度やパターン複雑度が制限された回路の計算能力に一定の限界があることを示した.複数の文字配列の多重アラインメントを求める問題を,あるトポロジカルソートが表す複数の文字配列と,別に与えられた1つの文字配列同士のすべての組み合わせにおいて,最も長い共通部分列を求める問題として定式化し,効率の良いアルゴリズムを与えた.ブール関数に対するフィルタの概念を定式化し,そのノイズ除去効果を表す公式を与えた. 3.知識表現の複雑さに関する成果 乗算を計算するほぼ最適な順序付二部決定グラフを設計した.方形描画の符号化に必要な符号長の限界値を求める問題を,超大規模行列の第一固有値を求める問題に帰着することにより,符号長の下界を与えた.回路計算量の下界を導出する従来手法は,k乱雑性と呼ばれる論理関数の組み合わせ論的な性質に基づいていることを指摘し,その性質のみを利用するだけでは,従来の下界を改良できないことを示した.

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