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テクニカルレポート
コロキウム
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博士論文審査情報

テクニカルレポート

情報理工学位プログラム(旧コンピュータサイエンス専攻)では、所属教員の学術活動の成果発表の一環として、テクニカルレポートを発行しています。

2020年度テクニカルレポート一覧

CS-TR-20-25	Hisao Kameda "Inferiority Based Measuring Technical Inefficiency of Production"

2016年度テクニカルレポート一覧

CS-TR-16-24	Hisao Kameda "Magnitudes of Pareto Inefficiency of Atomic and Non-Atomic Nash Equilibria"

2014年度テクニカルレポート一覧

CS-TR-14-23	Akira Imakura, Lei Du,Tetsuya Sakurai "Accuracy analysis on the Rayleigh-Ritz type of the contour integral based eigensolver for solving generalized eigenvalue problems"

2013年度テクニカルレポート一覧

CS-TR-13-22	AKIRA IMAKURA , TOMOHIRO SOGABE, SHAO-LIANG ZHANG A LOOK-BACK-TYPE RESTART FOR THE RESTARTED KRYLOV SUBSPACE METHODS TO SOLVE NON-HERMITIAN LINEAR SYSTEMS
CS-TR-13-21	Akira Imakura, Lei Du, Tetsuya Sakurai, "Novel interpretation of contour integral spectral projection methods for solving generalized eigenvalue problems"
CS-TR-13-20	Takahito Kuno and Tomohiro Ishihama, "A Convergent Conical Algorithm with w-Bisection for Concave Minimization"

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コロキウム

　情報理工学位プログラムでは情報理工学位プログラムの関連分野の研究・教育の振興、ならびに専攻からの情報発信を目的としてコロキウムを開催しています。専攻教員だけでなく学生や外部講師等による講演会形式で随時開催されます。

最新の情報

2025/6/19 18:15～19:30	講演者：谷茉莉 (京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻助教) 講演題目：身近な現象に潜む物理〜弾性ひも／シートが作るかたち〜講演概要：私たちは、子どもの頃から弾性が関わった様々な自然現象を目にしてきている。たとえば、葉の上の朝露や、朝顔の蔓の巻き付き、濡れた髪の毛の接着などは、表面張力や弾性変形、その両者が効いている現象である。いずれも、小さな力で大きくしなやかに変形して、多彩なかたちを生み出す。このようなかたちと力の関係は、古典的な力学の問題でありつつ、その物理的な奥の深さと応用性から、近年改めて注目が集まっている。特に、表面張力と弾性変形がカップリングした現象はelasto-capillarity （弾性毛管現象）として2000年頃から研究が盛んに行われてきた[1]。本セミナーでは、弾性ひもやシートが見せるかたちに着目して[2-5]、そこに潜む物理法則とメカニズムについて議論する。また、動く「ひも」状の分子（微小管）に関する最近の結果についても、簡単に紹介する予定である。 [1] J. Bico, E. Reyssat and B. Roman, Annual Review of Fluid Mechanics 50, 629 (2018). [2] M. Tani and H. Wada, Phys. Rev. Lett. 132(5), 058204 (2024). [3] 谷茉莉, 和田浩史, 日本物理学会誌80, 62 (2025). [4] H. Bense, M. Tani, M. Saint-Jean, E. Reyssat, B. Roman and J. Bico, Soft matter 16, 1961 (2020). [5] M. Tani, J.-W. Hong, T. Tomizawa, E. Lepoivre, J. Bico and B. Roman, Extreme Mech. Lett. 71, 102 (2024). 会場： SB 0112 講義室世話人：鹿野豊 (システム情報系情報工学域) 世話人連絡先：yshikano@cs.tsukuba.ac.jp (内線: 5770)

2025/6/19
18:15～19:30

講演者：谷茉莉 (京都大学大学院理学研究科物理学・宇宙物理学専攻助教)
講演題目：身近な現象に潜む物理〜弾性ひも／シートが作るかたち〜
講演概要：私たちは、子どもの頃から弾性が関わった様々な自然現象を目にしてきている。たとえば、葉の上の朝露や、朝顔の蔓の巻き付き、濡れた髪の毛の接着などは、表面張力や弾性変形、その両者が効いている現象である。いずれも、小さな力で大きくしなやかに変形して、多彩なかたちを生み出す。このようなかたちと力の関係は、古典的な力学の問題でありつつ、その物理的な奥の深さと応用性から、近年改めて注目が集まっている。特に、表面張力と弾性変形がカップリングした現象はelasto-capillarity （弾性毛管現象）として2000年頃から研究が盛んに行われてきた[1]。本セミナーでは、弾性ひもやシートが見せるかたちに着目して[2-5]、そこに潜む物理法則とメカニズムについて議論する。また、動く「ひも」状の分子（微小管）に関する最近の結果についても、簡単に紹介する予定である。

[1] J. Bico, E. Reyssat and B. Roman, Annual Review of Fluid Mechanics 50, 629 (2018).
[2] M. Tani and H. Wada, Phys. Rev. Lett. 132(5), 058204 (2024).
[3] 谷茉莉, 和田浩史, 日本物理学会誌80, 62 (2025).
[4] H. Bense, M. Tani, M. Saint-Jean, E. Reyssat, B. Roman and J. Bico, Soft matter 16, 1961 (2020).
[5] M. Tani, J.-W. Hong, T. Tomizawa, E. Lepoivre, J. Bico and B. Roman, Extreme Mech. Lett. 71, 102 (2024).
会場： SB 0112 講義室
世話人：鹿野豊 (システム情報系情報工学域)
世話人連絡先：yshikano@cs.tsukuba.ac.jp (内線: 5770)

2025/6/4 15:30～16:30	講演者：Sandro Wimberger (Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche Informatiche, Università di Parma, Professor) 講演題目：Quantum Walks with Spinor Bose-Einstein Condensate 講演概要：Quantum randomness is intrinsically different from classical stochasticity since it is affected by interference and entanglement. Both make quantum walks promising candidates for the implementation of quantum computational algorithms and as a sensitive detector of interference. We present a discrete-time quantum walk that uses the momentum of ultra-cold rubidium atoms as the walk space and two internal atomic states as the "coin" degree of freedom [1]. We demonstrate the distinctive features of a quantum walk, contrasting them to a classical walk. By manipulating either the walk or coin operator we show how the walk dynamics can be biased and even reversed. Our quantum walk provides a platform for a wide range of applications such as quantum search, the investigation of decoherence [2], and the observation of topological phases [3]. References: [1] S. Dadras, A. Gresch, C. Groiseau, S. Wimberger, G.S. Summy, Quantum Walk in Momentum Space with a Bose-Einstein Condensate, Phys. Rev. Lett. 121, 070402 (2018) [2] J.H. Clark, C. Groiseau, Z.N. Shaw, S. Dadras, C. Binegar, S. Wimberger, G.S. Summy, Y. Liu, Quantum to Classical Walk Transitions Tuned by Spontaneous Emissions, Phys. Rev. Research 3, 043062 (2021) [3] N. Bolik, C. Groiseau, J.H. Clark, G.S. Summy, Y. Liu, S. Wimberger, Detecting Topological Phase Transitions in a Double Kicked Quantum Rotor, Phys. Rev. A 106, 043318 (2022) 会場： 3F 902 セミナー室世話人：鹿野豊 (システム情報系情報工学域) 世話人連絡先：yshikano@cs.tsukuba.ac.jp (内線: 5770)

2025/6/4
15:30～16:30

講演者：Sandro Wimberger (Dipartimento di Scienze Matematiche, Fisiche Informatiche, Università di Parma, Professor)
講演題目：Quantum Walks with Spinor Bose-Einstein Condensate
講演概要：Quantum randomness is intrinsically different from classical stochasticity since it is affected by interference and entanglement. Both make quantum walks promising candidates for the implementation of quantum computational algorithms and as a sensitive detector of interference. We present a discrete-time quantum walk that uses the momentum of ultra-cold rubidium atoms as the walk space and two internal atomic states as the "coin" degree of freedom [1]. We demonstrate the distinctive features of a quantum walk, contrasting them to a classical walk. By manipulating either the walk or coin operator we show how the walk dynamics can be biased and even reversed. Our quantum walk provides a platform for a wide range of applications such as quantum search, the investigation of decoherence [2], and the observation of topological phases [3].

References:
[1] S. Dadras, A. Gresch, C. Groiseau, S. Wimberger, G.S. Summy, Quantum Walk in Momentum Space with a Bose-Einstein Condensate, Phys. Rev. Lett. 121, 070402 (2018)
[2] J.H. Clark, C. Groiseau, Z.N. Shaw, S. Dadras, C. Binegar, S. Wimberger, G.S. Summy, Y. Liu, Quantum to Classical Walk Transitions Tuned by Spontaneous Emissions, Phys. Rev. Research 3, 043062 (2021)
[3] N. Bolik, C. Groiseau, J.H. Clark, G.S. Summy, Y. Liu, S. Wimberger, Detecting Topological Phase Transitions in a Double Kicked Quantum Rotor, Phys. Rev. A 106, 043318 (2022)
会場： 3F 902 セミナー室
世話人：鹿野豊 (システム情報系情報工学域)
世話人連絡先：yshikano@cs.tsukuba.ac.jp (内線: 5770)

2025/2/5 13:45～14:45	講演者：岸田昌子（国立情報学研究所情報学プリンシプル研究系）講演題目：情報系研究者のための制御理論入門とリスクアウェア制御講演概要：制御理論は、動的システムを意図通りに操作するための数学的手法であり、その応用範囲は情報通信、医療、交通、経済など多岐にわたります。従来の物理システム制御に加え、情報系の研究分野でもその手法が注目され、さまざまな応用可能性が広がりつつあります。本講演では、情報系の研究者に向けて、制御理論の基礎を概説するとともに、情報系の研究でも有用とされる状態空間表現やモデル予測制御（MPC）を取り上げます。また、不確実性が存在する環境下で、システムの性能と安全性を両立することを目指すリスクアウェア制御の考え方について、私の研究成果を交えて紹介します。 M. Kishida, "Risk-aware control of discrete-time stochastic systems: Integrating Kalman filter and worst-case CVaR in control barrier functions," Proc. of IEEE Conference on Decision and Control, 2024 to appear M. Kishida, “Risk-aware stability, ultimate boundedness, and positive invariance,” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 69, no. 1, pp. 681-688, 2024 M. Kishida, “Risk-aware self-triggered linear quadratic control,” IET Control Theory & Applications, vol. 17, no. 9, pp. 1167-1183, 2023 M. Kishida and M. Nagahara, “Risk-aware maximum hands-oﬀ control using worst-case conditional value-at-risk,” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 68, no. 10, pp. 6353-6360, 2023 M. Kishida and A. Cetinkaya, “Risk-aware linear quadratic control using conditional value-at-risk,” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 68, no.1, pp.416-423, 2023 会場： 3Bプレゼンテーションルーム世話人：鹿野豊 (システム情報系情報工学域) 世話人連絡先：yshikano@cs.tsukuba.ac.jp (内線: 5770)

2025/2/5
13:45～14:45

講演者：岸田昌子（国立情報学研究所情報学プリンシプル研究系）
講演題目：情報系研究者のための制御理論入門とリスクアウェア制御
講演概要：制御理論は、動的システムを意図通りに操作するための数学的手法であり、その応用範囲は情報通信、医療、交通、経済など多岐にわたります。従来の物理システム制御に加え、情報系の研究分野でもその手法が注目され、さまざまな応用可能性が広がりつつあります。本講演では、情報系の研究者に向けて、制御理論の基礎を概説するとともに、情報系の研究でも有用とされる状態空間表現やモデル予測制御（MPC）を取り上げます。また、不確実性が存在する環境下で、システムの性能と安全性を両立することを目指すリスクアウェア制御の考え方について、私の研究成果を交えて紹介します。

M. Kishida, "Risk-aware control of discrete-time stochastic systems: Integrating Kalman filter and worst-case CVaR in control barrier functions," Proc. of IEEE Conference on Decision and Control, 2024 to appear
M. Kishida, “Risk-aware stability, ultimate boundedness, and positive invariance,” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 69, no. 1, pp. 681-688, 2024
M. Kishida, “Risk-aware self-triggered linear quadratic control,” IET Control Theory & Applications, vol. 17, no. 9, pp. 1167-1183, 2023
M. Kishida and M. Nagahara, “Risk-aware maximum hands-oﬀ control using worst-case conditional value-at-risk,” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 68, no. 10, pp. 6353-6360, 2023
M. Kishida and A. Cetinkaya, “Risk-aware linear quadratic control using conditional value-at-risk,” IEEE Transactions on Automatic Control, vol. 68, no.1, pp.416-423, 2023
会場： 3Bプレゼンテーションルーム
世話人：鹿野豊 (システム情報系情報工学域)
世話人連絡先：yshikano@cs.tsukuba.ac.jp (内線: 5770)

2025/1/9 11:00～12:00	講演者：上西慧理子（慶応義塾大学大学院理工学研究科（量子コンピューティングセンター兼務））講演題目：サンプリングノイズを活用した変分量子アルゴリズムの鞍点脱出解析講演概要：現状の量子コンピュータでは、NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）デバイスが実用化に向けた有力なアプローチの一つとされており、その中で量子と古典を組み合わせたアルゴリズムが注目されています。特に、変分量子アルゴリズム（VQE）[1,2,3]は、量子化学計算や分子シミュレーションといった中短期的な実用において有望な手法として位置づけられています。しかし、VQEの課題として、局所解や鞍点に閉じ込められる問題が指摘されています。 NISQデバイスでは測定回数が有限であるため、不可避なサンプリングノイズが存在します。我々は、このサンプリングノイズを「積極的に活用する」視点から、確率的勾配法（SGD）を用いたVQE最適化における鞍点脱出を解析しました。解析の結果、ノイズ強度が鞍点脱出時間に与える影響を明らかにし、ノイズ強度が増加するにつれて脱出時間がべき乗的に減少することを示しました。また、VQEの離散的なダイナミクスを連続時間近似、いわゆる確率微分方程式 (SDE) を用いて理論的に説明し、この理論モデルがVQEの最適化におけるパラメータ調整に重要な指針を与えることを明らかにしました[4]。本講演では、量子コンピュータの現状を概観し、変分量子アルゴリズムの概略と問題点の解説、そして我々の最新の研究成果について紹介します。 [1] M. Cerezo, A. Arrasmith, R. Babbush et al. "Variational quantum algorithms", Nat Rev Phys 3, 625-644 (2021). [2] H. C. Watanabe, R. Raymond, Y. Ohnishi, E. Kaminishi and M. Sugawara, "Optimizing Parameterized Quantum Circuits With Free-Axis Single-Qubit Gates", IEEE Transactions on Quantum Engineering, vol. 4 (2023) [3] K. Wada, R. Raymond, Y. Ohnishi, E. Kaminishi, M. Sugawara, N. Yamamoto and H. C. Watanabe, "Simulating time evolution with fully optimized single-qubit gates on parametrized quantum circuits", Physical Review A 105, 062421 (2022) [4] E. Kaminishi, T. Mori, M. Sugawara and N. Yamamoto, "Impact of Measurement Noise on Escaping Saddles in Variational Quantum Algorithms", arXiv:2406.09780 会場：3F 902 セミナー室世話人：鹿野豊 (システム情報系情報工学域) 世話人連絡先：yshikano@cs.tsukuba.ac.jp (内線: 5770)

2025/1/9
11:00～12:00

講演者：上西慧理子（慶応義塾大学大学院理工学研究科（量子コンピューティングセンター兼務））
講演題目：サンプリングノイズを活用した変分量子アルゴリズムの鞍点脱出解析
講演概要：現状の量子コンピュータでは、NISQ（Noisy Intermediate-Scale Quantum）デバイスが実用化に向けた有力なアプローチの一つとされており、その中で量子と古典を組み合わせたアルゴリズムが注目されています。特に、変分量子アルゴリズム（VQE）[1,2,3]は、量子化学計算や分子シミュレーションといった中短期的な実用において有望な手法として位置づけられています。しかし、VQEの課題として、局所解や鞍点に閉じ込められる問題が指摘されています。 NISQデバイスでは測定回数が有限であるため、不可避なサンプリングノイズが存在します。我々は、このサンプリングノイズを「積極的に活用する」視点から、確率的勾配法（SGD）を用いたVQE最適化における鞍点脱出を解析しました。解析の結果、ノイズ強度が鞍点脱出時間に与える影響を明らかにし、ノイズ強度が増加するにつれて脱出時間がべき乗的に減少することを示しました。また、VQEの離散的なダイナミクスを連続時間近似、いわゆる確率微分方程式 (SDE) を用いて理論的に説明し、この理論モデルがVQEの最適化におけるパラメータ調整に重要な指針を与えることを明らかにしました[4]。本講演では、量子コンピュータの現状を概観し、変分量子アルゴリズムの概略と問題点の解説、そして我々の最新の研究成果について紹介します。

[1] M. Cerezo, A. Arrasmith, R. Babbush et al. "Variational quantum algorithms", Nat Rev Phys 3, 625-644 (2021).
[2] H. C. Watanabe, R. Raymond, Y. Ohnishi, E. Kaminishi and M. Sugawara, "Optimizing Parameterized Quantum Circuits With Free-Axis Single-Qubit Gates", IEEE Transactions on Quantum Engineering, vol. 4 (2023)
[3] K. Wada, R. Raymond, Y. Ohnishi, E. Kaminishi, M. Sugawara, N. Yamamoto and H. C. Watanabe, "Simulating time evolution with fully optimized single-qubit gates on parametrized quantum circuits", Physical Review A 105, 062421 (2022)
[4] E. Kaminishi, T. Mori, M. Sugawara and N. Yamamoto, "Impact of Measurement Noise on Escaping Saddles in Variational Quantum Algorithms", arXiv:2406.09780
会場：3F 902 セミナー室
世話人：鹿野豊 (システム情報系情報工学域)
世話人連絡先：yshikano@cs.tsukuba.ac.jp (内線: 5770)

過去に開催したコロキウム

2024/11/26 11:00～12:00	Wenzel Jakob（スイス連邦工科大学ローザンヌ校） "Simulating Light: Research and Open Source"
2024/11/1 13:00〜17:00 2024/11/2 10:00〜13:00	平林敏行（量子科学技術研究開発機構） "マカク前頭側頭ネットワークにおけるトップダウン記憶制御のマルチスケール化学遺伝学解析" 織間大気（情報通信研究機構（NICT）） "統計的画像特徴に基づく材質知覚の研究" 平野有沙（筑波大学） "アリピプラゾールによる概日リズムの光同調促進効果" 佐藤慎哉（University of California, Irvine） "視細胞光応答における概日リズム調節" 千歳雄大（University of California, San Fransisco） "The eyes are windows into the dreaming brain"
2024/8/23 16:00～17:00	Takano Taira (The University of Tokyo) "Non-Hermitian Physics in Open and Closed Quantum Systems"
2024/5/27 16:00～17:00	早川龍（京都大学白眉センター） "ガイド付きローカルハミルトニアンの計算複雑性"
2023/11/28 11:00～12:00	Dr. Jin Hong (The University of Western Australia) "Quantum Inspired Machine Learning for IDS"
2023/11/13 11:00～12:00	Taira Giordani (Sapienza University of Rome) "Certification of coherence, dimension and contextuality in integrated optical quantum circuits"
2023/11/13 10:00～11:00	Mostafa Sabri (New York University, Abu Dhabi campus) "Flat bands of periodic graphs"
2023/11/9 16:00～17:00	Vikash Mittal (Tsing Hua University) "Deterministic generation of hybrid entangled states using quantum walks"
2022/12/8 13:00～14:00	Ariel Shamir (Reichman University) "Non-Photorealistic Vision and Graphics"
2022/9/27 13:00～14:00	Ermeson Andrade (Federal Rural University of Pernambuco) "Performability Analysis of Computer Systems"
2019/11/1 10:10～11:30	Darrel Whitley (Colorado State University) "Neural Darwinism: Optimal NeuronSelection as Pseudo-Boolean Optimization"
2019/10/17 10:00～11:30	Dambrine Julien (Poitiers University) "Interpolation and extrapolation for frontpropagation"
2019/10/17 10:00～11:30	Qi Zhang (Heriot-Watt University) "Seismic History Matching & Prediction"
2019/10/9 12:00～13:00	Dr. Udo Ernst (University of Bremen) "Flexible information processing in the visual system: How attention configures computation in neural circuits."
2019/8/6 16:00～18:00	Ernst Niebur "Perceptual Organization and Attention to Objects"
2019/7/8 14:00～15:00	David Ha (Google Brain) "Neuroevolution for Deep Reinforcement Learning Problems"
2018/7/24 13:45～15:45	Dr. Susanne Kunkel (Faculty of Science and Technology, Norwegian University of Life Sciences) "Simulations of Spiking Neuronal Networks using NEST"
2018/4/11 13:45～15:45	Dr. J. Michael Herrmann(Institute for Perception, Action and Behaviour,School of Informatics, University of Edinburgh and Edinburgh Centre for Robotics, Edinburgh, Scotland, United Kingdom) "Critical Brains for Autonomous Robots"
2017/4/28 10:00～12:00	藤原靖宏 "多次元データのための次元削減の高速化"
2016/9/29 16:30～18:30	Dr. Sidney Lehky (Researcher at Salk Institute) "Coding of Faces by Tensor Components"
2016/6/24 16:00～18:00	我妻伸彦（東京電機大学（助教）） "NMDA仲介のフィードバックに起因する視覚皮質の図領域表現変調－発火頻度と同期変調の神経回路構造－"
2016/5/18 15:00～16:00	Calton Pu (Georgia Institute of Technology (Professor and J.P. Imlay, Jr. Chair in Software)) "Big Data Research Opportunities in Disaster Management: The LITMUS Landslide Information Service as an Illustrative Example"
2015/6/30 16:00～17:30	安東遼一 (日本学術振興会海外特別研究員（オーストリア科学技術研究所）) "コンピューターグラフィックスのための流体シミュレーション" "長期海外研究生活を送って見える日本での国際競争の勝ち抜き方"
2015/2/10 14:00～16:00	John L. Hall (Senior Vice President and General Manager, Oracle University) "From the Classroom to the Boardroom"
2014/4/17 15:00～16:00	Changcheng Huang (Professor, Department of Systems and Computer Engineering at Carleton University, Ottawa, Canada) "Vulnerability Evaluation for Securely Offloading Mobile Apps to Cloud"
2014/3/4 15:00～16:15	Wen-Tsuen Chen (Distinguished Research Fellow, Academia Sinica, Taipei, Taiwan) "Intelligent Sensing for Better Life and Better Environment"
2014/2/12 15:15～16:00	Dr. Wan-Chun Alex Ma (Researcher at Weta Digital) "Automation: The Final Frontier for Visual Effects"
2014/1/23 16:00～	Dr. Sidney Lehky (Salk Institute, Computational Neuroscience Laboratory) "Dimensionality of object representations in monkey inferotemporal cortex"
2014/1/20 16:00～	谷口康祐 (北海道大学大学院文学研究科心理システム科学講座) "心理学的研究手法によるオブジェクト認知構造の検討 ―形態情報に関する検出とカテゴリー化の処理過程―"

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