研究ユニット

現代社会のニーズとも関わりが深い研究キーワードとして「データ」「計測」「進化」があります。3つの研究ユニットでは、これら研究キーワードをテーマに、理学研究科の５つの専攻を横断した融合研究に取り組みます。

データ理学仮説創出ユニット

データから仮説を創出する、新たな理学の推進拠点。

従来の理学は、実験や観測によって得られたデータから仮説を立て、理論を構築し、そこから演繹した予測を実験や観測で確認するという⼈的サイクルが中心でした。しかし今日、データ解析や機械学習を導入することで、⼤量のデータから⽀配⽅程式や因果推論を構築する手法が模索されています。本ユニットは、そうした新しい研究を推進する新時代の「データ理学仮説創出拠点」です。データから仮説を創出する過程を体系化することで、現在の理学の⼀部を⼤幅に加速させ、ひいては⾃然法則の発⾒⾃体を創発現象として記述する「メタ理学」の構築を視野に入れて研究活動に取り組みます。

具体的な研究内容

さまざまなデータを数理の構造で捉え、その法則を導き出す。

世の中には自然現象から社会・経済活動まであらゆる分野・現象に関するデータが存在しますが、それらは必ずしも数理的に扱いやすい形式を取っているわけではありません。そうしたデータ群に数理的構造を導入することで、現象を数理的に記述したり、機械学習にかけたりすることが可能になります。こうした手法を確立することで、従来は定量的に扱うことが難しかったさまざまな現象の研究と応用を進め、さらにはデータからダイレクトに仮説を創出する新しい理学のあり方を提唱します。

ユニット専任教員

対象を俯瞰的に記述するトポロジー

トポロジー（位相幾何学）は、図形や空間の「形」の大局的な性質を、連続変形に対して不変な特徴として捉える数学分野です。この視点は、複雑なデータの隠れた構造を明らかにするのに役立ちます。現在の深層学習は、データの局所的な特徴を学習するのに優れていますが、全体の構造を俯瞰するのは苦手です。トポロジーはこの課題を補完する可能性を秘めています。私は、トポロジーや幾何学を軸に、数理的な概念を応用することで、これまで定量化が難しかった対象に実体を与え、新しい解析法を生み出す研究に興味を持っています。