小川　貴弘 (オガワ　タカヒロ)

情報科学研究院　メディアネットワーク部門　情報メディア学分野教授
数理・データサイエンス教育研究センター教授
総合イノベーション創発機構データ駆動型融合研究創発拠点教授
Last Updated :2025/06/07

■研究者基本情報

通称等の別名

  • 小川 貴弘

学位

  • 博士(情報科学), 北海道大学

プロフィール情報

  • 2003年3月 北海道大学工学部情報工学科 卒業
    2005年3月 北海道大学大学院工学研究科電子情報工学専攻修士課程 修了
    2007年9月 北海道大学大学院情報科学研究科メディアネットワーク専攻博士後期課程 修了
    2007年9月～2008年3月 日本学術振興会特別研究員
    2008年3月～2008年6月 北海道大学大学院情報科学研究科博士研究員
    2008年7月～2016年9月 北海道大学大学院情報科学研究科 助教
    2016年10月～2019年3月 北海道大学大学院情報科学研究科 准教授
    2019年4月～2022年12月北海道大学大学院情報科学研究院 准教授


    2023年1月～現在 北海道大学大学院情報科学研究院 教授



    画像復元及び映像処理に関する研究に従事．博士(情報科学)．
    IEEE，電子情報通信学会，ACM，映像情報メディア学会各会員．


    業績リストHP：


    https://www-lmd.ist.hokudai.ac.jp/member/takahiro-ogawa/

Researchmap個人ページ

ホームページURL

J-Global ID

研究キーワード

  • 画像生成
  • 行動解析
  • マルチスペクトル解析
  • 機械学習
  • 深層学習
  • CT
  • PET
  • X線画像
  • SNS
  • 電子顕微鏡
  • 信号処理
  • 画像処理
  • 可視化
  • NIRS
  • MRI
  • マルチメディア処理
  • スポーツ映像
  • 社会基盤
  • 衛星画像
  • EEG
  • 医用画像
  • 多変量解析
  • 画像符号化
  • 超解像
  • Webマイニング
  • ビッグデータ
  • IoT
  • 人工知能
  • 画質評価
  • 画像復元
  • 画像再構成
  • テキスト処理
  • 情報検索
  • 音楽
  • 画像検索
  • 意味理解

研究分野

  • 情報通信, ヒューマンインタフェース、インタラクション
  • 情報通信, データベース

担当教育組織

■経歴

経歴

  • 2023年01月 - 現在
    北海道大学, 大学院情報科学研究院, 教授
  • 2019年04月 - 2023年01月
    北海道大学, 大学院情報科学研究院, 准教授, 日本国
  • 2016年10月 - 2019年03月
    北海道大学, 大学院情報科学研究科, 准教授
  • 2008年07月 - 2016年09月
    北海道大学, 大学院情報科学研究科, 助教
  • 2008年04月 - 2008年06月
    北海道大学大学院情報科学研究科, Graduate School of Information Science and Technology, 博士研究員
  • 2005年04月 - 2008年03月
    北海道大学大学院情報科学研究科, Graduate School of Information Science and Technology, 日本学術振興会特別研究員

学歴

  • 2005年04月 - 2007年09月, 北海道大学, 大学院情報科学研究科メディアネットワーク専攻博士課程, Division of Media and Network Technologies
  • 2003年04月 - 2005年03月, 北海道大学, 大学院工学研究科学研究科電子情報工学専攻修士課程
  • 1999年04月 - 2003年03月, 北海道大学, 工学部

委員歴

  • 2017年04月 - 現在
    電子情報通信学会, イメージ・メディア・クォリティ研究専門委員会, 学協会
  • 2012年04月 - 現在
    The Institute of Image Information and Television Engineers, ITE Transactions on Media Technology and Applications, Associate Editor, 学協会
  • 2012年04月 - 現在
    映像情報メディア学会, メディア工学研究会 専門委員, 学協会
  • 2011年04月 - 現在
    電子情報通信学会, 電子情報通信学会論文誌 常任査読委員, 学協会
  • 2008年04月 - 現在
    電気・情報関係学会北海道支部連合大会編集委員, 学協会
  • 2023年01月 - 2023年12月
    IEEE International Conference on Multimedia & Expo 2023 (ICME2023) Workshop (Fourth ICME Workshop on Artificial Intelligence in Sports (AI-Sports)) Organizer, 学協会
  • 2022年04月 - 2023年03月
    令和４年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 実行委員
  • 2023年 - 2023年
    MIRU2023 エリアチェア, 学協会
  • 2022年01月 - 2022年12月
    IEEE International Conference on Multimedia & Expo 2022 (ICME2022) Workshop (Third ICME Workshop on Artificial Intelligence in Sports (AI-Sports)) Organizer
  • 2021年04月 - 2022年03月
    令和３年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 実行委員
  • 2022年 - 2022年
    MIRU2022 エリアチェア
  • 2021年01月 - 2021年12月
    IEEE GCCE 2021 Organized Session Chair
  • 2021年01月 - 2021年12月
    IEEE Lifetech2021 Organized Session Chair
  • 2021年01月 - 2021年12月
    IEEE International Conference on Multimedia & Expo 2021 (ICME2021) Workshop (Second ICME Workshop on Artificial Intelligence in Sports (AI-Sports)) Organizer
  • 2021年 - 2021年
    MIRU2021 エリアチェア
  • 2020年01月 - 2020年12月
    IEEE Lifetech2020 Organized Session Chair
  • 2020年01月 - 2020年12月
    IEEE GCCE2020 TPC Chair
  • 2020年01月 - 2020年12月
    IEEE GCCE 2020 Organized Session Chair
  • 2020年01月 - 2020年12月
    IEEE International Conference on Multimedia & Expo 2020 (ICME2020) Workshop (IEEE International Workshop of Artificial Intelligence in Sports (AI-Sports)) Organizer
  • 2020年01月 - 2020年12月
    ICIPRob2020 International Program Committee Member
  • 2019年01月 - 2019年12月
    IEEE GCCE2019 Conference Chair
  • 2018年 - 2018年
    IEEE GCCE 2018, TPC Vice Chair, 学協会
  • 2018年 - 2018年
    ACM ICMR2018, Doctoral Symposium Chair, 学協会
  • 2011年04月 - 2017年03月
    電子情報通信学会, 画像工学研究会 専門委員, 学協会
  • 2017年 - 2017年
    IEEE GCCE 2017, Organized Session Chair, 学協会
  • 2009年 - 2009年
    9. ISCE 2009 (13th International Symposium on Consumer Electronics), Special Session Chairs, 学協会

■研究活動情報

受賞

  • 2023年10月, 2023 IEEE 12th Global Conference on Consumer Electronic, Bronze Prize GCCE2023 Excellent Student Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2023年10月, 2023 IEEE 12th Global Conference on Consumer Electronic, Silver Prize GCCE2023 Excellent Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2023年07月, 2023 ICCE-TW Best Paper Award Honorable Metion　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2023年02月, 2022 IEEE Sapporo Section Encouragement Award 3件　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2023年02月, 2022 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest, Encouraging Prize　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2023年01月, International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT2023) Best Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年12月, 映像情報メディア学会 優秀研究発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年12月, 令和4年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 3件　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年10月, 2022 IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronic, Bronze Prize GCCE2022 Excellent Student Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年10月, 2022 IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronic, Silver Prize GCCE2022 Excellent Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年10月, 2022 IEEE 11th Global Conference on Consumer Electronic, Silver Prize GCCE2022 Excellent Student Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年09月, 土木学会 土木情報学システム開発賞　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年08月, MIRU 2022 学生奨励賞2件　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年03月, IEEE LifeTech 2022 WIE Excellent Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年02月, 2021 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest, Best Presentation Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年02月, 2021 IEEE Sapporo Section Encouragement Award 2件　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2022年01月, International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT2022) Best Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年12月, 映像情報メディア学会 優秀研究発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年12月, 令和3年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 若手優秀論文発表賞 3件　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年10月, The 1st Hokkaido Young Professionals Workshop Best Student Presentation Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年10月, 2021 IEEE 10th Global Conference on Consumer Electronics, Gold Prize GCCE2021 Excellent Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年10月, 2021 IEEE 10th Global Conference on Consumer Electronics, Gold Prize GCCE2021 Excellent Student Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年10月, 2021 IEEE 10th Global Conference on Consumer Electronics, Silver Prize GCCE2021 Excellent Student Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年10月, 2021 IEEE 10th Global Conference on Consumer Electronics, GCCE2021 Outstanding Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年06月, 映像情報メディア学会丹羽高柳賞論文賞　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年03月, IEEE LifeTech 2021 Excellent Student Paper Award for Oral Presentation, 2nd Prize　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年03月, 2021 IEEE 3rd Global Conference on Life Sciences and Technologies, Excellent Poster (On-site) Award Winners: Bronze Prize　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年03月, ACM Multimedia Asia 2020, Best Paper Runner-up Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年02月, 2020 IEEE Sapporo Section Student Paper Awards, Best Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2021年02月, 2020 IEEE Sapporo Section Student Paper Awards, Encouragement Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2020年11月, 令和2年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 若手優秀論文発表賞 3件　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2020年10月, 2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics, Gold Prize IEEE GCCE2020 Excellent Student Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2020年10月, 2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics, Gold Prize GCCE2020 Excellent Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2020年10月, 2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics, Gold Prize IEEE GCCE2020 Excellent Demo! Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2020年10月, 2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics, Silver Prize IEEE GCCE2020 Excellent Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2020年10月, 2020 IEEE 9th Global Conference on Consumer Electronics, Bronze Prize GCCE2020 Excellent Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2020年06月, 映像情報メディア学会丹羽高柳賞論文賞　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2020年05月, 2020 ICCE-TW Best Paper Award Honorable Metion　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2020年02月, The 2019 IEEE Sapporo Section Encouragement Award　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2020年02月, The 2019 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest Encouraging Prize 3件　　　　　　　　　　　　　　　
  • 2019年12月, 令和元年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 若手優秀論文発表賞 2件　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2019年12月, 映像情報メディア学会 優秀研究発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2019年10月, 2019 IEEE 8th Global Conference on Consumer Electronics, Silver Prize IEEE GCCE 2019 Excelent Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2019年10月, 2019 IEEE 8th Global Conference on Consumer Electronics, Outstanding Prize IEEE GCCE 2019 Excelent Demo! Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2019年10月, 2019 IEEE 8th Global Conference on Consumer Electronics, Silver Prize IEEE GCCE 2019 Excelent Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2019年03月, 2019 IEEE 1st Global Conference on Life Sciences and Technologies, 2nd Prize IEEE Lifetech 2019 Excellent Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2019年02月, The 2018 IEEE Sapporo Section Encouragement Award 2件　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2019年02月, The 2018 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest Encouraging Prize　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2019年01月, The 2019 joint International Workshop on Advanced Image Technology & International Forum on Medical Imaging in Asia IWAIT Best Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2018年12月, 映像情報メディア学会 優秀研究発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2018年12月, 平成30年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 優秀論文発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2018年10月, 2018 IEEE 7th Global Conference on Consumer Electronics, 1st Prize IEEE GCCE 2018 Excellent Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2018年10月, 2018 IEEE 7th Global Conference on Consumer Electronics, IEEE GCCE 2018 Outstanding Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川 貴弘
  • 2018年, The 2017 IEEE Sapporo Section Encouragement Award (2件)　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2018年, The 2017 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest Encouraging Prize　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2018年, 平成29年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 優秀論文発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2017年, 2017 IEEE 6th Global Conference on Consumer Electronics, IEEE GCCE 2017 Outstanding Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2017年, 精密工学会画像応用技術専門委員会・映像情報メディア学会メディア工学研究委員会合同サマーセミナー 優秀発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2017年, 電子情報通信学会 学術奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2017年, The 2016 IEEE Sapporo Section Encouragement Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2017年, The 2016 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest Encouraging Prize　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2017年, 平成28年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 優秀論文発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2017年, International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT2017) Best Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2016年, 平成27年度 SIP若手奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2016年, The 2015 IEEE Sapporo Section Encouragement Award (2件)　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2016年, The 2015 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest Encouraging Prize　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2016年, 平成27年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 優秀論文発表賞 (2件)　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2016年, 2016 IEEE 5th Global Conference on Consumer Electronics 1st Prize IEEE GCCE 2016 Excellent Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2016年, 映像情報メディア学会, 論文査読功労賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2015年, 平成27年度 映像情報メディア学会 優秀研究発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2015年, The 2014 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest Best Presentation Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2015年, International Workshop on Advanced Image Technology (IWAIT2015) Best Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2015年, IEEE GCCE 2015 Excellent Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2015年, IEEE GCCE 2015 Outstanding Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2014年, IEEE GCCE 2014 Undergraduate Poster Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2013年, 平成25年度電気・情報関係学会北海道支部連合大会 優秀論文発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2011年, 平成23年度信号処理学生奨励賞 (2件)　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2011年, 平成23年度電気関係学会北海道支部連合大会 若手優秀論文発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2011年, 映像情報メディア学会 学生優秀発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2010年, 平成22年度電気関係学会北海道支部連合大会 若手優秀論文発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2010年, 2010 IEEE Sapporo Section Student Member Best Presentation Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2009年, 電子情報通信学会論文賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2008年, 平成20年度電気関係学会北海道支部連合大会 若手優秀論文発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2008年, 2008 IEEE Sapporo Section Student Member Encouraging Prize　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2007年, 平成19年度電気関係学会北海道支部連合大会 若手優秀論文発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2007年, IEEE International Conference on Consumer Electronics, IEEE Consumer Electronics Society Japan Chapter Young Scientist Paper Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2006年, 2006 IEEE Sapporo Section Student Paper Contest Award　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2005年, 精密工学会画像応用技術専門委員会・映像情報メディア学会メディア工学研究委員会合同サマーセミナー優秀発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2005年, 平成17年度電気情報関係学会北海道支部連合大会 若手優秀論文発表賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘
  • 2005年, 映像情報メディア学会 研究奨励賞　　　　　　　　　　　　　　　
    小川貴弘

論文

その他活動・業績

所属学協会

  • Association for Computing Machinery　　　　　　　　　　　　　　　
  • IEEE　　　　　　　　　　　　　　　
  • 映像情報メディア学会　　　　　　　　　　　　　　　
  • 電子情報通信学会　　　　　　　　　　　　　　　

共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 生成AIとの融合により潜在的嗜好を把握可能とするユーザ中心推薦技術の構築
    科学研究費助成事業
    2024年04月01日 - 2028年03月31日
    長谷山 美紀, 斉藤 直輝, 小川 貴弘, 藤後 廉
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 24K02942
  • エッジAI時代の超低演算量・低容量化を実現する汎用深層学習理論の構築
    科学研究費助成事業
    2021年04月01日 - 2026年03月31日
    小川 貴弘, 藤後 廉, 前田 圭介
    本研究課題では、エッジAI時代の超低演算量・低容量化を実現する汎用深層学習理論の構築を目指している。研究代表者が進めてきた低演算量・低容量バイナリスパース表現技術とクロスモーダル埋め込み技術の研究を融合させ、AIの演算量と学習データ量を大幅に削減可能な新たな理論を構築する。具体的に、最先端の深層学習モデルをバイナリスパース表現により模倣し、さらに、他のモダリティからの知識転移を行うことで、深層学習の利点である高い精度を保持しつつ、演算量削減と学習データ量の小規模化を同時に実現する。本研究課題では、構築理論の汎用性を示すとともに、エッジデバイス上での評価検証を行う。尚、本研究課題は研究分担者とともに遂行し、実施項目である「① モデルクローニング技術の実現による演算量の削減」および「② クロスモーダル知識転移技術の実現による学習データ量の小規模化」については、①の研究を小川・藤後が、②の研究を小川・前田が実施する。
    令和4年度は、「バイナリスパース深層学習モデルの実現」を目指し、研究を遂行した。具体的に、演算量削減と学習データ量の小規模化のそれぞれを以下のように実現した。まず、構築済みの「深層学習モデルの中間層出力」と「バイナリスパース深層学習モデルの中間出力」との相関を最大化する理論に、データの近似誤差最小化を可能にする損失関数を新たに組み込むことで、各中間層出力を低演算量のバイナリスパース表現で模倣するモデルクローニングを実現した。次に、異なる種類のモダリティの相関を最大化する理論を構築することで、学習データ量の不足をモダリティ相関に基づき補間するクロスモーダル知識転移を実現した。研究成果の対外発表についても積極的に行い、コンピュータビジョン分野のトップ国際会議ECCVへの採択や、信号処理分野のトップ国際会議ICASSPへの採択に至った。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 23K21676
  • エッジAI時代の超低演算量・低容量化を実現する汎用深層学習理論の構築
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2021年04月01日 - 2026年03月31日
    小川 貴弘, 前田 圭介, 藤後 廉
    本研究課題では、エッジAI時代の超低演算量・低容量化を実現する汎用深層学習理論の構築を目指す。研究代表者が進めてきた低演算量・低容量バイナリスパース表現技術とクロスモーダル埋め込み技術の研究を融合させ、AIの演算量と学習データ量を大幅に削減可能な新たな理論を構築する。具体的に、最先端の深層学習モデルをバイナリスパース表現により模倣し、さらに、他のモダリティからの知識転移を行うことで、深層学習の利点である高い精度を保持しつつ、演算量削減と学習データ量の小規模化を同時に実現する。本研究課題では、構築した理論が汎用性を有することを示すとともに、エッジデバイス上での評価検証を行う。尚、本研究課題は研究分担者とともに遂行し、実施項目である「① モデルクローニング技術の実現による演算量の削減」および「② クロスモーダル知識転移技術の実現による学習データ量の小規模化」については、①の研究を小川・藤後が、②の研究を小川・前田が実施する。
    令和3年度は、「深層学習モデルにおける中間層出力」と「バイナリスパース表現係数」との間で相関を最大化するクロスモーダル埋め込み理論を構築した。具体的に、ソースドメインに対応する実数データとバイナリスパース表現係数との間でクロスモーダル埋め込みを行い、それらの相関が最大化されるよう、バイナリスパース表現における辞書学習を可能とした。この際、バイナリスパース表現係数は0または1の疎なデータであることに注目し、観測データがバイナリスパース値である制約を設けた新たなクロスモーダル埋め込み理論を実現した。さらに、構築した理論やその応用に関する研究成果の対外発表についても積極的に行い、クロスモーダル埋め込み理論を応用した研究成果が画像処理分野における世界最高峰の国際会議ICIP等に採択されている。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 21H03456
  • 国立研究開発法人日本医療研究開発機構（AMED）・医療機器等研究成果展開事業　　　　　　　　　　　　　　　
    2022年 - 2025年
    研究分担者
  • 左室駆出率が保持された心不全に対する個別化医療を目指した多分野融合研究
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2020年04月01日 - 2024年03月31日
    安斉 俊久, 永井 利幸, 小川 貴弘, 横田 勲, 清水 厚志, 平田 健司, 小柴 生造, 櫻井 美佳
    HFpEF計500症例を目標に以下の組み入れ基準・除外基準で北海道大学病院を含む全国24施設からElectronic Data Captureシステムを用いて詳細な臨床情報を含めて登録し、各種解析を並行して実施した。組み入れ基準：外来もしくは入院心不全症例：①20歳以上でフラミンガム心不全診断基準を満足する心不全症状/所見があり、②左室駆出率50％以上かつBNP値100pg/mLを超えるもしくはN末端proBNP値400 pg/mLを超える、③本人からの文書同意が可能。除外基準：①敗血症、②心筋炎、③閉塞型肥大型心筋症、④拘束型心筋症、⑤重度の弁膜症、⑥心臓移植後あるいは待機、⑦1か月以内の予定心臓手術各種解析：①心不全マルチバイオマーカー解析 ②アレイ（ゲノムワイド関連）解析 ③網羅的メタボローム解析 ④人工知能解析
    今年度は昨年度に引き続き、上記基準に該当する心不全症例の登録を開始してきた。令和4年3月末の時点で、目標症例数を超えるHFpEF664例の登録が得られ、バイオマーカー、アレイ、メタボローム解析も完了した。また、歩行動画の統一条件撮影に関しては昨年度特許申請に至った撮影アプリケーションを用いて現在歩行動画が回収できた192例に対し、歩行パターンの機械学習によるクラスター解析を行っており、教師なし学習で臨床医が判定した臨床フレイルスケールを高い弁別能で予測出来ることに加え、予後との関連も明らかになりつつある。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 20H03670
  • JSPS 研究拠点形成事業　　　　　　　　　　　　　　　
    2021年04月 - 2024年03月
    研究分担者
  • 国立研究開発法人日本医療研究開発機構(AMED)ムーンショット型研究開発事業　　　　　　　　　　　　　　　
    2021年 - 2023年
    研究分担者
  • 低演算量・低容量畳み込みスパース表現技術の構築
    科学研究費助成事業 基盤研究(C)
    2018年04月01日 - 2022年03月31日
    小川 貴弘, 長谷山 美紀
    本研究では、低演算量・低容量畳み込みスパース表現技術の構築を目指す。具体的に、表現係数をバイナリとすることで、「最近傍基底探索に基づくスパース近似」と「単純な加算のみの辞書学習」を可能とし、画質評価指標に一切依存しない低演算量の畳み込みスパース表現を実現するものである。令和元年度は、「畳み込みバイナリスパース表現の実現」に関する研究開発を実施した。具体的に、前年度までに実現されたバイナリスパース表現に関する理論に、畳み込みスパース表現手法を導入することで、表現能力の向上とさらなる演算量の削減を目指した。本研究実施の結果、畳み込みスパース表現を用いることにより、対象画像をよりスパースな表現係数で高精度に近似可能となるため、バイナリスパース表現における最近傍基底の探索回数・辞書学習における加算回数の削減による低演算量化と近似性能の向上を同時に実現した。以上に加えて、バイナリスパース表現の汎用性検証についても実施しており、本表現方法が、画質評価指標に依存せずに適用することが可能であり、これまでの平均二乗誤差に基づく評価指標のみで導出可能であった問題を、他の指標、特に偏微分が困難な指標においても同様に適用可能になることを明らかにした。これまで、多くの画質評価指標が提案されているが、これらを用いたスパース表現の解析的な最適化が困難である問題に対して、ブレークスルーを生み出すことが可能になった。実際の画像復元、具体的に超解像やインペインティングの問題に対して適用することで、新しい画質評価指標に基づいた画像の再構成が高精度に可能になることも明らかにした。
    日本学術振興会, 基盤研究(C), 北海道大学, 18K11367
  • 次世代高精度検索を実現するスーパーマルチモーダル人間情報解析基盤
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2017年04月01日 - 2022年03月31日
    長谷山 美紀, 高橋 翔, 小川 貴弘, 畠山 泰貴
    本研究では、センサーデータを利用することで、ユーザの興味を正確に推定可能な次世代高精度検索を目指し、それを実現するためのスーパーマルチモーダル人間情報解析基盤を実現する。本基盤によって、検索対象となるマルチメディアコンテンツに留まらず、ユーザの行動履歴や取り巻く多様なセンサーのデータを統合的に解析可能とし、従来の興味の推定精度の限界を超える次世代高精度検索を実現した。具体的に、次の4技術で構築した。
    技術1 ユーザを取り巻くセンサーを用いて興味推定を行う多種類センサーデータ統合解析技術
    技術2 異なる種類のデータの関連性をグラフ化し、興味推定を高精度化する超グラフ解析技術
    技術3 データの時間的変化を考慮して技術2の興味推定を高精度化する動的超グラフ解析技術
    技術4 技術1～3により得られるユーザの興味推定結果に基づき、SNS等の異なる情報源からコンテンツの提示を可能とする異種情報源データ検索技術(実施中)
    以上の研究において、特筆すべき実績を以下で説明する。本研究では、異種モダリティ間の関連性を表現可能な画像生成モデル・キャプショニングモデルを構築し、与えられるクエリの種類に依存しない検索手法を実現した。具体的に、敵対的画像生成ネットワークを中心とする最新の深層学習に基づくモデルを導入することで、ユーザの興味を正確にとらえたコンテンツの生成を可能とし、最新の画像検索手法と比較して高精度な検索結果の提示が可能となっている。これらの理論は、実際にシステムとして構築され、例えば、ユーザからより自由度の高いテキストの文章をクエリとして与えられた際にも正確にマルチメディアコンテンツを検索することが可能になることが明らかとなっている。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 17H01744
  • 自治体による観光情報発信支援のためのサイバーフィジカルデータ解析プラットフォームに関する研究開発　　　　　　　　　　　　　　　
    戦略的情報通信研究開発推進制度 (SCOPE) 重点領域型研究開発 (ICT重点研究開発分野推進型 ３年枠)
    2018年04月 - 2021年03月
    小川 貴弘
    総務省, 研究分担者
  • 平成31年度河川砂防技術研究開発公募地域課題分野（河川）
    2019年04月 - 2020年03月
    小川 貴弘
    国土交通省, 研究代表者
  • インフラ維持管理データサイエンスの高度化と体系化　　　　　　　　　　　　　　　
    戦略的情報通信研究開発推進制度 (SCOPE) 重点領域型研究開発（ICT重点研究開発分野推進型 ２年枠）
    2018年04月 - 2020年03月
    小川 貴弘
    総務省, 研究分担者
  • COI若手連携研究ファンド
    2018年04月 - 2020年03月
    小川 貴弘
    科学技術振興機構
  • 平成30年度河川砂防技術研究開発公募地域課題分野（河川）
    2018年04月 - 2019年03月
    小川 貴弘
    国土交通省, 研究代表者
  • 画像処理諸分野の精度限界を打破する超汎用メディア横断型基底の導出理論構築
    科学研究費助成事業 挑戦的萌芽研究
    2015年04月01日 - 2018年03月31日
    長谷山 美紀, 小川 貴弘
    本研究では、画像の符号化、復元、認識、検索・推薦等の画像処理諸分野における精度限界を打破する超汎用メディア横断型基底の導出理論を構築した。具体的に、画像とその撮像内容を表すデータの両者を統合的に解析することで、画像の各々の領域に対する意味理解を実現し、同時にその最適な近似を与える基底を導出した。本研究で導出するメディア横断型の基底は、高い汎用性を備えるため、画像処理の様々な分野への応用が可能であり、それらの精度向上が期待できる。したがって、本研究では、得られるメディア横断型基底を広い応用分野に適用することで、各分野においてブレークスルーを与えることが可能であることを明らかにした。
    日本学術振興会, 挑戦的萌芽研究, 北海道大学, 15K12023
  • 平成29年度河川砂防技術研究開発公募地域課題分野（河川）
    2017年04月 - 2018年03月
    小川 貴弘
    国土交通省, 研究代表者
  • ユーザの行動に学び変化するマルチメディアコンテンツ生成システムの構築
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2013年04月01日 - 2017年03月31日
    長谷山 美紀, 小川 貴弘, 八木 伸行
    本研究では、ユーザの行動に合わせて適応的に変化するマルチメディアコンテンツ生成システムの構築を行った。具体的に、メディア横断型相関分析法に基づいてユーザの行動とマルチメディアコンテンツ間の関係性を抽出することで、時々刻々変化するユーザの志向をモデル化し、その結果から新種のマルチメディアコンテンツを生成するシステムを実現した。さらに、実現されたシステムを複数のユーザが用いることで、相互にコンテンツを推薦することが可能なシステムを構築した。研究代表者は、本研究で構築された推薦システムを様々な場において実証し、その評価を行っている。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 25280036
  • バイオミメティクス・データベース構築
    科学研究費助成事業 新学術領域研究(研究領域提案型)
    2012年06月28日 - 2017年03月31日
    野村 周平, 長谷山 美紀, 古崎 晃司, 篠原 現人, 溝口 理一郎, 来村 徳信, 松浦 啓一, 上田 恵介, 松原 始, 山崎 剛史, 小川 貴弘, 土屋 広司, 河合 俊郎
    生物系の研究者は、昆虫、鳥類、魚類のSEM画像とテキストデータによるデータセットを、30,000件以上集積した。情報系研究者は、このデータを元に、オントロジーを援用した画像検索システムを実現した。このシステムは当初の目的通り、インターネット上に公開された。アウトリーチ活動としては、バイオミメティクスに関する企画展を国立科学博物館で開催（H28年4-6月）するなど、博物館での出展を行った。また、一般向けの書籍をH28年3月に出版した。
    日本学術振興会, 新学術領域研究(研究領域提案型), 独立行政法人国立科学博物館, 24120002
  • IoT社会の実現に向けた電子・情報分野事業の周辺技術・関連課題における小規模研究開発
    2016年04月 - 2017年03月
    小川 貴弘
    国立研究開発法人新エネルギー・産業技術総合開発機構, 研究分担者
  • 表現基底に基づいた高精細画像の再構成に関する研究
    科学研究費助成事業 若手研究(B)
    2010年04月01日 - 2014年03月31日
    小川 貴弘
    本研究課題では，データベース中に存在する教師画像から得られる表現基底に基づいて高精細画像の再構成を実現するアルゴリズムの構築を行った．具体的に，1) 高精細画像のモデル化による複数の劣化要素の同時除去，2) 高精細画像を得るための表現基底の導出，3) 対象コンテンツに最適な表現基底の適応的選択を実現した．これにより，従来のエラーコンシールメント，符号化雑音除去，高解像度化の各復元分野において存在した再構成精度の限界の向上を実現した．
    日本学術振興会, 若手研究(B), 北海道大学, 研究代表者, 競争的資金, 22700088
  • 画像・音響信号およびテキストデータ融合利用による異種メディア横断検索
    科学研究費助成事業 基盤研究(B)
    2009年 - 2012年
    長谷山 美紀, 小川 貴弘, 荒木 健治
    画像や映像、音楽などのメディアが固有に持つユーザの曖昧な要求に応える検索理論の構築との全体構想に基づき、ユーザが映像や画像、音楽をクエリとして与えた場合に、望むコンテンツを推定し、効果的に提示する手法を実現した。具体的には、その実現のために、画像、映像、音楽の3つのメディアに検索対象を絞り、メディア横断型検索を実現し、ユーザがキーワードや同一メディアコンテンツのクエリを提示できない場合にも、希望するコンテンツを取得可能とした。
    日本学術振興会, 基盤研究(B), 北海道大学, 連携研究者, 競争的資金, 21300030
  • デジタルコンテンツの印象語（感性メタデータ）を付加する処理の研究開発　　　　　　　　　　　　　　　
    戦略的情報通信研究開発推進制度
    2009年04月 - 2010年03月
    長谷山 美紀
    総務省, 競争的資金
  • 地域イノベーション創出研究開発事業
    2008年04月 - 2009年03月
    小川 貴弘
    経済産業省, 研究分担者
  • 画像補間のための確率モデルの実現に関する研究
    科学研究費助成事業 特別研究員奨励費
    2005年 - 2007年
    小川 貴弘
    これまで欠落領域の復元に用いてきたアルゴリズムを、画像の高解像度化、および類似画像検索のための画像の意味的特徴量の推定に応用を行った。まず、画像の高解像度化では、これまで提案を行ってきたカーネル主成分分析に基づいた失われた情報の推定法を応用し、既知の情報を低解像度画像における低周波成分、未知の情報を本来高解像度画像が有していたはずの高周波成分に置き換えることで、失われた高周波成分の推定を可能とした。近年の単一フレームによる超解像手法では、失われた高周波成分を推定するために、教師データとなる高解像度画像が必要となるのに対して、我々の研究では画像の異なる階層間での相関を用いることで、教師データを用いずに失われた高周波成分の推定が可能であり、非常に有効であることが確認された。
    さらに、我々は画像の高解像度化への応用だけでなく、復元や再構成とは異なる分野である類似画像検索への応用も試みた。一般に、対象となる画像に対して高精度に類似画像検索を行うためには、単純に画像特徴量間で距離を求めるのではなく、画像特徴量から意味的特徴量を推定し、それらの間で距離を求める手法が必要となる。我々はカーネル主成分分析を用いた画像の意味的特徴量の推定手法を提案し、与えられる画像の画像特徴量から意味的特徴量を高精度に推定することを可能とした。これにより、得られる意味的特徴量を用いることで、従来では困難であった画像内容に基づく類似画像検索を行うことが可能となった。このように、我々は復元・再構成の分野だけでなく、近年発展の著しい検索の分野への新たなアプローチの提案も行ってきた。
    日本学術振興会, 特別研究員奨励費, 北海道大学, 05J09080