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田中 琢真 TANAKA Takuma
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取得学位 【 表示 ／ 非表示 】
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博士（医学），ライフサイエンス / 神経科学一般，京都大学，課程，2009年03月, Recurrent infomax generates cell assemblies, neuronal avalanches, and simple cell-like selectivity
学内職歴 【 表示 ／ 非表示 】
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滋賀大学 データサイエンス学部，教授，2025年04月 ～ 継続中
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滋賀大学 データサイエンス学部，准教授，2017年04月 ～ 2025年03月
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滋賀大学 データサイエンス教育研究センター，准教授，2016年04月 ～ 2017年03月
学外略歴 【 表示 ／ 非表示 】
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滋賀大学 大学院データサイエンス研究科，教授，2025年04月 ～ 継続中
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滋賀大学 データサイエンス学部，教授，2025年04月 ～ 継続中
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滋賀大学 データサイエンス・AIイノベーション研究推進センター，教授，2025年04月 ～ 継続中
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順天堂大学大学院 医学研究科，協力研究員，2023年10月 ～ 継続中
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滋賀大学 データサイエンス・AIイノベーション研究推進センター，准教授，2022年04月 ～ 2025年03月
所属学協会 【 表示 ／ 非表示 】
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計算社会科学会，2025年01月 ～ 継続中，
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計算社会科学会，2025年 ～ 継続中，
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北米神経科学学会(Society for Neuroscience)，2012年 ～ 継続中，
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西洋中世学会，2010年 ～ 継続中，
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日本神経回路学会，2008年 ～ 継続中，
論文 【 表示 ／ 非表示 】
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Mean-reverting self-excitation drives evolution: phylogenetic analysis of a literary genre, waka, with a neural language model，Humanities and Social Sciences Communications，12巻 1号 （頁 394 ～ ） ，2025年03月，Takuma Tanaka
DOI:10.1057/s41599-025-04714-1，研究論文（学術雑誌），単著
担当区分：筆頭著者, 最終著者, 責任著者
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Functional Diversity of Dopamine Axons in Prefrontal Cortex During Classical Conditioning，eLife，12巻 （頁 RP91136 ～ ） ，2024年05月，Kenta Abe, Yuki Kambe, Kei Majima, Zijing Hu, Makoto Ohtake, Ali Momennezhad, Hideki Izumi, Takuma Tanaka, Ashley Matunis, Emma Stacy, Takahide Itokazu, Takashi R. Sato, Tatsuo K. Sato
研究論文（学術雑誌），共著
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Functional diversity of dopamine axons in prefrontal cortex during classical conditioning，eLife，12巻 ，2024年05月，Kenta Abe, Yuki Kambe, Kei Majima, Zijing Hu, Makoto Ohtake, Ali Momennezhad, Hideki Izumi, Takuma Tanaka, Ashley Matunis, Emma Stacy, Takahide Itokazu, Takashi R Sato, Tatsuo Sato
DOI:10.7554/eLife.91136，研究論文（学術雑誌），単著
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Inter-brain sychronization in the client-therapist relationship using sandplay therapy: an exploratory study，Journal of Sandplay Therapy，13巻 1号 （頁 121 ～ 134） ，2023年11月，Michiko Akimoto, Hiroshi Ishihara, Junko Ito, Takuma Tanaka, Yasutaka Kubota, Keiichi Narita
研究論文（学術雑誌），共著
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Inter-brain synchronization in the client-therapist relationship using sandplay therapy: an exploratory study，Journal of Sandplay Therapy，32巻 1号 （頁 121 ～ 134） ，2023年06月，Akimoto, Michiko, Ishihara, Hirosh, Ito, Junko, Tanaka, Takuma, Kubota, Yasutaka, Narita, Keiichi
研究論文（学術雑誌），単著
著書 【 表示 ／ 非表示 】
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データサイエンスの歩き方 第2版，学術図書出版社，2025年03月，滋賀大学データサイエンス学部, 長崎大学情報データ科学部
教科書・概説・概論，2.1節，共著
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はじめてのデータサイエンス 第2版，学術図書出版社，2025年03月，滋賀大学データサイエンス学部, 山梨学院大学ICTリテラシー教育チーム
教科書・概説・概論，2.1節，共著
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はじめてのデータサイエンス 第2版，学術図書出版社，2025年，滋賀大学データサイエンス学部, 山梨学院大学ICTリテラシー教育チーム
，共著
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データサイエンスの歩き方 第2版，学術図書出版社，2025年，滋賀大学データサイエンス学部, 長崎大学情報データ科学部
，共著
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情報科学概論 第2版，学術図書出版社，2024年12月，田中琢真
教科書・概説・概論，単著
総説・解説記事（速報、書評、報告書、記事他） 【 表示 ／ 非表示 】
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Python+scikit-learnで試してみる医用画像の機械学習，日本放射線技術学会雑誌，79巻 10号 （頁 1189 ～ 1193） ，2023年10月，田中琢真
記事・総説・解説・論説等（学術雑誌），単著
担当区分：筆頭著者, 最終著者, 責任著者
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Python+scikit-learnで試してみる医用画像の機械学習，日本放射線技術学会雑誌，79巻 10号 （頁 1189 ～ 1193） ，2023年10月，田中琢真
記事・総説・解説・論説等（学術雑誌），単著
担当区分：筆頭著者, 最終著者, 責任著者
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地方銀行における企業間送金ネットワークの分析，人工知能，38巻 2号 （頁 125 ～ 130） ，2023年03月，田中琢真, 藤原義久, 山口崇幸
記事・総説・解説・論説等（学術雑誌），単著
担当区分：筆頭著者, 責任著者
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地方銀行における企業間送金ネットワークの分析，人工知能，38巻 2号 （頁 125 ～ 130） ，2023年03月，田中 琢真, 藤原 義久, 山口 崇幸
記事・総説・解説・論説等（学術雑誌），単著
担当区分：筆頭著者, 責任著者
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Money flow networks: Evidence from Japan，VoxEU，2021年，Yoshi Fujiwara, Hiroyasu Inoue, Takayuki Yamaguchi, Hideaki Aoyama, Takuma Tanaka, Kentaro Kikuchi
記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア），単著
講演・口頭発表等 【 表示 ／ 非表示 】
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ネットワーク科学研究会2024，，2025年03月，2025年03月04日，和歌の系統樹から時間の矢・予測可能性・評価の一貫性・マタイ効果を検証する，ポスター発表
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第4回計算社会科学会大会，国内会議，2025年02月，2025年02月17日，文藝ジャンルの進化解析〜時間の矢・予測可能性・評価の一貫性・マタイ効果〜，ポスター発表
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第38回応用地域学会研究発表大会，国内会議，2024年11月 ～ 2024年12月，2024年11月30日，接触ネットワークを出生死滅過程でモデル化し未診断のCOVID-19感染者数を推定する，口頭発表（招待・特別）
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第1回ヒューマニティーズ+研究会，国内会議，2024年11月，2024年11月24日，ニューラル言語モデルによる文藝ジャンルの進化解析〜和歌を題材として〜，口頭発表（招待・特別）
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生理研研究会『実験と理論から目指す大脳皮質神経回路の理解』，国内会議，2024年11月，2024年11月，Neurite alignment in connectome data and simulation，ポスター発表
委員歴 【 表示 ／ 非表示 】
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統計質保証推進協会，CBT委員会第十二・十三分科会委員，2019年 ～ 継続中
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統計質保証推進協会，統計検定CBT委員会第十二・十三分科会委員，2019年 ～ 継続中
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近江八幡市教育委員会，ICT教育推進リーダー部会アドバイザー，2019年 ～ 2021年
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日本物理学会，領域11運営委員，2017年04月 ～ 2018年03月
共同研究・競争的資金等の研究課題 【 表示 ／ 非表示 】
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効用の最大化を追求する主体（エージェント）に誘導しうる行動の普遍的限界，挑戦的研究（萌芽），2022年06月 ～ 2025年03月
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効用の最大化を追求する主体（エージェント）に誘導しうる行動の普遍的限界，その他，挑戦的研究(萌芽)，2022年06月 ～ 2025年03月，日本学術振興会
確率的な環境における意志決定のモデル化をするため、減耗しない資本の価格が変動し、減耗する資本の価格が固定され、生産関数が各期に1次マルコフ的に変動すると仮定して効用を最大化する主体の行動について調べた。最適化問題として定式化すると、数値的には、主体は減耗しない資本の売買によって損をすることがない可能性が高いことがわかった。これを厳密に証明するため、定式化を試みている。
現在の定式化では資本の種類については減耗するものもしないものも限定されておらず、価格の変動も決定論的である以外に制限はかかっていない。生産関数については凸性を仮定する必要があると考えているが、これも必要条件であるかどうかは不明である。後述する決定論手的な場合については生産関数には一切仮定が不要であることがわかっている。適切な定式化を見つけるための数値的な検討を進めている。生産関数の変動を決定づけるマルコフ仮定についても条件の検討を行っている。
また、すでに証明している決定論的な場合については、仮定を緩め、完全に合理的でない主体でも同様の結果を導けることがわかった。これによって証明も著しく簡単化されることがわかった。この場合、主体は将来の行動について完全な最適化を行う必要はなく、市場を通じた取引によって少なくとも取引を全くしなかった場合よりも効用を改善できることのみが条件になる。この結果を受けて、確率的な環境についてもこの定式化でアプローチできないかを検討している。 -
センサスデータ駆動による適応回路の理論構築，学術変革領域研究（A），2021年09月 ～ 2026年03月，日本学術振興会
本研究は、刻々と変化する環境に効率的かつ柔軟に適応する生物の適応能力の情報論的な機構を遺伝子・回路レベルで明らかにすることを目的とし，そのために必要な神経細胞集団の時系列解析技術と適応学習の理論を一貫した数理モデルで構築することで，データに基づく統一的な適応理論を構築することを目標としている．これにより先鋭的な神経回路活動の計測・操作技術と網羅的な遺伝子発現の解析技術に基づいて，適応を担う基盤回路を解明するという学術的な問いに答える．
初年度である本年度は主たる業務として研究実施体制の構築および基盤整備を行なった．計算機機器・サーバを選定・購入し，その整備(ハードウェア設置・ネットワーク環境整備・ストレージのRAID構成・ストレージサーバ構成・GPU使用環境整備・ ユーザー管理・各種解析ソフト導入・PythonおよびJupyterHub環境整備等)を行なった．神経活動データの統計解析技術として構築している「イジングモデルを用いた状態空間解析法(状態空間-イジングモデル)」のPythonによる解析環境を，導入した計算機サーバ上で確立し，Allen InstituteやCRCNSが提供するin vivo神経スパイク活動のオープンデータセットに適用して運用を確認した．また，脳が有する外界のモデルとそれに基づく推論が任意のニューラルネットワークで実現され，能動的推論と呼ばれる行動制御もシナプス可塑性の時間遅れを伴う修飾によって実現されることを示す共同研究を行い，出版した（Isomura, Shimazaki, Friston. Communications Biology, 2022）． -
皮質抑制性神経細胞がつくるシナプス結合則から大脳新皮質の基本構築を探る，基盤研究(B)，2021年04月 ～ 2025年03月，日本学術振興会
本研究課題では、高次機能発現や各種神経・精神疾患と深い関連があるGABA細胞に注目し、普遍的な抑制性神経回路と特異的な抑制性神経回路を抽出し、ネットワーク構造という観点から大脳新皮質の均一性と不均一性を統べる新規コンセプトを確立することを目的としている。令和3年度は以下の課題に取り組んだ。
(1) S1 SOM発現細胞への各種シナプス入力解析
SOM発現細胞に対する各種シナプス入力を明らかにし、S1におけるGABA細胞ネットワーク構造の全貌をシナプスレベルの解像度で同定する解析法のパイプラインを策定した。(a) Cre recombinaseを発現する遺伝子改変マウスに高発現型アデノ随伴ウイルス(AAV)ベクターを注入し、緑色蛍光タンパク質(GFP)でSOM発現細胞を隅々まで標識する。 (b) 灌流固定した後に、厚さ1 mm程度のスライス標本を作製し、「ScaleSF法」によって透明化処理を行う。そして、光学顕微鏡(LM)イメージングによって、SOM発現細胞の全体像を捉える。(c) スライス標本から厚さ20-40 umの薄切切片を作製した後に蛍光免疫染色を行って、共焦点レーザー顕微鏡観察によってシナプス結合部位とシナプス結合数を定量的に解析する。解析データを順調に取得しており、これまでに想定されていなかったシナプス入力パターンがあることを見出しており、より詳細に解析を進める予定である。
(2) M1 PV発現細胞への各種シナプス入力解析
皮質からの興奮性入力、視床からの興奮性入力、皮質からの抑制性入力、さらに抑制性入力を細胞種別で解析した。S1とM1におけるシナプス入力パターンの相同性と相違性について新たな所見を見出した。この結果をもとに、他の皮質領野ではどうなっているのかについても検討を開始した。なお、取得したデータを田中(研究分担者)と共有し、数理モデル構築を進めた。 -
アクティブタッチの神経機構に関する包括的研究：ラットヒゲシステムを題材として，基盤研究(B)，2021年04月 ～ 2025年03月，日本学術振興会
本申請課題では、アクティブタッチを実現する神経機構の理解に貢献する基礎データを取得し、それらを統合的に考察する。我々は以下の三つのサブテーマを設け、研究を進めている。
サブテーマ1：「アクティブタッチの運動解析」、サブテーマ2：「アクティブタッチの生成機構」、サブテーマ3：「アクティブタッチの受容機構」
サブテーマ１について：覚醒ラットの頭部を脳定位装置に無痛で固定し、行動実験を行った。行動課題中のヒゲの動きをレーザー変位計を用い、高い時間解像度と空間分解能において測定した。そのヒゲの動きは時間とともに変化する前後方向の位置として記録されるが、事後にフィルター処理を行い、20Hz未満の周波数成分と20Hz以上の成分とに分けた。ヒゲ運動は10Hz程度の周期的運動であるため、20Hz以下の成分をヒゲ運動として解析し、一方、20Hz以上の成分については、ヒゲが対象物に接触した結果生じた振動入力として解析をした。
サブテーマ２について：上記行動実験を行いながら、大脳皮質運動野で単一ニューロンの電気活動記録を行った。まず、刺激サンプルがデコボコセットの時とザラザラセットの時とで、運動皮質ニューロンの発火頻度や発火タイミングが変化するかどうかを検証した。また、ヒゲ運動記録から抽出された各種パラメータと発火頻度や発火タイミングに相関があるかどうかを検証した。
サブテーマ３について：ラットの脳幹三叉神経脊髄路にガラス電極を刺入し、一次求心性線維（末梢神経）に対し軸索内記録を成立させた。上記行動実験との組み合わせにおいて、刺激サンプルがデコボコセットの時とザラザラセットの時とで、末梢感覚神経の発火頻度や発火タイミングが変化するかどうかを検証した。また、ヒゲ振動入力成分の各種パラメータ（スペクトラム解析も含む）と発火頻度や発火タイミングに相関があるかどうかを検証した。
担当授業科目（学内） 【 表示 ／ 非表示 】
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強化学習・転移学習実践論，2025年10月 ～ 2026年03月
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データサイエンス上級実践価値創造卒業演習Ⅱ，2025年10月 ～ 2026年03月
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強化学習・転移学習，2025年10月 ～ 2026年03月
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データサイエンス実践価値創造演習Ⅱ，2025年10月 ～ 2026年03月
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課題研究４，2025年10月 ～ 2026年03月
担当授業科目（学外） 【 表示 ／ 非表示 】
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AI概論，滋賀大学，2021年 ～ 継続中
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プログラミング3演習，滋賀大学，2021年
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情報学特論A（人工知能），滋賀大学，2020年10月 ～ 2021年02月
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データサイエンス特別レクチャー，滋賀大学，2020年 ～ 継続中
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強化学習・転移学習，滋賀大学，2019年 ～ 継続中
社会貢献活動 【 表示 ／ 非表示 】
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滋賀県高等学校等教育研究会情報教育研究部会研修会講演，2023年01月
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「DX体質の会社になろう」企業向けセミナー，2022年01月
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科学のモデルって何だろう？，2020年10月
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滋賀県立虎姫高校令和2年度SSH講演会~自然科学から学ぶ~，2020年10月
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近江八幡市ICT教育推進リーダー部会アドバイザー，2020年04月 ～ 2021年03月
メディア報道 【 表示 ／ 非表示 】
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コロナ経済的影響分析
2021年01月26日
執筆者：本人以外
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飲食、宿泊業 落ち込み顕著
2020年10月29日
執筆者：本人以外
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コロナ後を考える『統計もとに把握と予測』
2020年09月26日
執筆者：本人以外
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緊急事態宣言「解除の条件」私はこう考える 感染症専門医、統計学者、経営者、教育者…それぞれの「出口戦略」
2020年05月22日
執筆者：本人以外
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接触制限『8割』でなければいけない数理モデルが弾き出した『根拠』
2020年05月01日
執筆者：本人以外