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玉川大学 脳科学研究所脳科学研究科

神経計算論(酒井)研究室

脳は素晴らしい学習機械です。まだコンピュータが実現できていない動物の脳の素晴らしさを探り、紐解いていくために研究しています。動物の学習行動の計算論から、神経シナプスの学習原理まで、様々なレベルからアプローチしながら、最終的に統一的な理解につながることを目指しています。
礒村研究室と協調体制をとっています。
脳科学研究科の公式ページに研究室紹介が掲載されています。
酒井 裕 (SAKAI Yutaka) Ph.D
居室: 研究センター棟 3F
専門: 神経計算論、学習行動、強化学習、神経系の情報表現、確率過程、非線形力学系
指導: 脳科学研究科【修士(工学)・修士(学術)】【博士(工学)・博士(学術)】
(進学や学費補助などお気軽にご相談ください)
業績: [Resarchmap]
略歴: 1995.3 京都大学 理学部 卒
2000.3 博士(理学)京大 理 物理 (蔵本由紀 教授,篠本滋 助教授)
2000.4〜2004.3 埼玉大 工 助手(吉澤修治 教授)
2004.4〜2007.3 玉川大 工 助教授
2007.4〜2013.3玉川大 脳科学研究所 准教授
2013.4〜 現在玉川大 脳科学研究所 教授
 
活動: オータムスクールASCONE運営
 
姿勢: 『夢のために必要な手段。手段が目的になっても生きていけるが、夢を実現することはできない。』
 
「学習行動主義」のススメ  (日本神経回路学会 20周年記念特集 Vol.16, No.3, 141-142, 2009)
 
理論と実験が協調するための3ヶ条:
  1. Give-and-TakeはGiveから始まる。
  2. 目的の共有より、価値観の共有。
  3. 上下関係になるべからず。
メンバー

沖津 健吾 (OKITSU Kengo)

脳科学研究科 脳科学専攻 D2   テーマ:学習行動の計算論
研究テーマ

計算論の研究が成功する瞬間は突如として訪れ、こつこつと積み重ねれば必ずたどり着くようなものではありません。 そのため、様々な糸口を探し、たくさんの問題意識を常に頭の中に入れています。 既にある程度の成功が得られているテーマから、ほとんどお手上げ状態のテーマまで多数のテーマを同時進行しています。

  • 脳の学習原理を探る
    • 動物の学習行動の計算論
      • 強化学習理論の再考
      • 脳内の離散的時間と連続的時間の特性とその関係
      • マッチング行動の計算論
      • 遅延報酬に対する選好性の計算論
      • 認知的不協和の解消に見える学習行動の計算論
      • 行動探索の計算論
      • パブロフ条件付けとオペラント条件付けの統一理論の構築
    • 運動学習の計算論
      • 片手・両手運動の統合
      • 運動学習理論の再考
      • 運動学習における大脳皮質運動野・基底核・小脳の役割
    • 行動学習を可能にするシナプス可塑性
      • 神経修飾物質によるメタ可塑性の仮説
    • トポロジカルマップの学習
    • 新しい状態・行動空間を発見する計算論
  • 脳の情報表現を探る
    • 運動野の情報表現
    • 神経回路構造と情報表現
研究科の公式ページ 論文紹介:
「強化学習を動物行動に適用する際の限界を指摘して新たな枠組みを構築」
Dynamic Brain Platform 解説記事:
「シナプスから行動へ」
脳科学辞典:
「マッチング法則」
研究手法
  • 理論的解析
      道具: 頭,紙と鉛筆,LaTeX, Matlab Symbolic Math Toolbox
  • 数値的解析
      道具: MacPro,パソコン, C/C++言語,Matlab

上の白黒の画像に映っているものが何か、わかるだろうか。きっとわかる人が何割かいるだろう。よく考えると、その難しさは想像を絶する。

日常の行動選択であっても、膨大な知覚情報に曝されながら必要な情報を抽出し、膨大な記憶の中から重要な経験を思い起こし、膨大な可能性のある行動の中から、1つの行動を選ぶ、という行為をいとも簡単に行っているのである。脳は一体どのようにして、こんな情報処理を実現しているのだろうか?

いくら考えてもなかなか答には近づかない。