山田 恭史YASUFUMI YAMADA

Last Updated :2023/09/06

所属・職名
大学院統合生命科学研究科　助教
メールアドレス
yamadayahiroshima-u.ac.jp
自己紹介
　主にコウモリの超音波センシングの運用法について，数理学・動物行動学・工学にわたる包括的な視点から研究をしています． 　コウモリの行動パターンを数理モデルで記述し，ドローン等の実機に搭載することで，工学応用法を提案するとともに，彼らの行動のウラに隠された本質的効果の理解に励んでいます．

基本情報

学位

  • 修士（工学）　(同志社大学)
  • 博士（工学）　(同志社大学)

研究分野

  • 情報学 / 人間情報学 / 知覚情報処理
  • 情報学 / 人間情報学 / 認知科学
  • 工学 / 電気電子工学 / 制御・システム工学
  • 工学 / 電気電子工学 / 計測工学

研究キーワード

  • 生物ソナー，エコーロケーション，コウモリ，生物模倣工学，構成論的研究，自律飛行ドローン

教育活動

授業担当

  1. 2023年, 学部専門, １ターム, 計算数理Ａ演習

研究活動

学術論文（★は代表的な論文）

  1. ★, Theoretical investigation of active listening behavior based on the echolocation of CF-FM bats, PLOS COMPUTATIONAL BIOLOGY, 18巻, 10号, 20221007
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  2. Analysis of echolocation behavior of bats in "echo space" using acoustic simulation, BMC BIOLOGY, 20巻, 1号, 20220314
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  3. Localization of Flying Bats from Multichannel Audio Signals by Estimating Location Map with Convolutional Neural Networks, JOURNAL OF ROBOTICS AND MECHATRONICS, 33巻, 3号, pp. 515-525, 20210620
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  4. ★, Modulation of acoustic navigation behaviour by spatial learning in the echolocating bat Rhinolophus ferrumequinum nippon, Scientific Reports, 10巻, 1号, pp. 1-15, 20200701
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  5. ★, Ultrasound navigation based on minimally designed vehicle inspired by the bio-sonar strategy of bats, Advanced Robotics, 33巻, 3-4号, pp. 169-182, 20190206
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  6. Species-specific control of acoustic gaze by echolocating bats, Rhinolophus ferrumequinum nippon and Pipistrellus abramus, during flight, Journal of Comparative Physiology A, 202巻, 11号, pp. 791-801, 20160826
    DOIを用いた論文検索結果へのリンク
  7. 3D Acoustic Localization Based on Echolocation Strategy of Bats, Proceedings of 2020 IEEE/SICE International Symposium on System Integration (SII), 2020
  8. STEFTR: A Hybrid Versatile Method for State Estimation and Feature Extraction From the Trajectory of Animal Behavior, Frontiers in Neuroscience, 13巻, 2019
  9. Practical and Numerical Investigation on a Minimal Design Navigation System of Bats, Distributed, Ambient and Pervasive Interactions: Understanding Humans, pp. 296-315, 2018
  10. Obstacle-Avoidance Navigation by an Autonomous Vehicle Inspired by a Bat Biosonar Strategy, BIOMIMETIC AND BIOHYBRID SYSTEMS, 2015
  11. Nonlinear Dynamics in Free Flight of an Echolocating Bat, Nonlinear Theory and Its Applications, 6号, pp. 313-328, 2015
  12. Adaptive beam-width control of echolocation sounds by CF–FM bats, Rhinolophus ferrumequinum nippon, during prey-capture flight, J. Exp. Biol, 216巻, 7号, pp. 1210-1218, 2013
  13. Investigation of acoustic gaze strategy by pipistrellus abramus and rhinolophus ferrumequinum nippon during obstacle avoidance flight, Proceedings of Meetings on Acoustics, 19巻, pp. 1-9, 2013

著書等出版物

  1. 2021年, 数学セミナー（8月号）, 連載「数理モデルができるまで」「「無」から始まる 数理モデリングへの挑戦Ⅱ コウモリが“音で見る”世界に恋い焦がれて」, 日本評論社, 単行本（一般書）, 単著
  2. 2017年, 隔月刊誌『生物の科学遺伝』, “特集I コウモリの音響ナビゲーション―動的変化の仕組みからロボット制御などへの応用探る― ”, エヌ・ティー・エス, 単行本（一般書）, 分担執筆

招待講演、口頭・ポスター発表等

  1. Constructive investigation for Bio-sonar strategies employed by bats, Yasufumi Yamada, International Workshop on Biodiversity and Bioinspiration, 2023年01月09日, 招待, 英語
  2. コウモリの超音波ナビゲーションに関する実験的・数理的検証, 山田恭史, 数学‐生物学領域横断ワークショップ, 2019年11月29日, 招待, 日本語, 東京大学先端科学技術研究センター
  3. Acoustic navigation method based on echolocation strategies employed by bats, Yasufumi Yamada, Kentaro Ito, Shizuko Hiryu, Ryo Kobayashi, 2019年05月10日, 通常, 日本語
  4. Mathematical and Behavioral Investigation for Adaptive Acoustic Navigation Strategy of the Bats during Spatial Learning Flight, Yasufumi Yamada, Yurina Mibe, Kentaro Ito, Ryo Kobayashi, Shizuko Hiryu, The Society of Instrument and Control Engineers Annual Conference 2018, 2018年09月11日, 招待, 英語
  5. Practical and numerical investigation on a minimal design navigation system of bats, Yasufumi Yamada, Kentaro Ito, Ryo Kobayashi, Shizuko Hiryu, The 20th International Conference on Human-Computer Interaction Interface, 2018年06月15日, 招待, 英語
  6. Acoustic navigation strategy of the echolocating bats during obstacle avoidance flight, Yasufumi Yamada, Ryo Kobayashi, The 3rd A3 International workshop ​for Mathematical and Life Sciences, 2018年05月17日, 招待, 英語

受賞

  1. 数学・数理科学専攻若手研究者のための異分野・異業種研究交流会 ベストポスター発表賞受賞, 数学・数理科学専攻若手研究者のための異分野・異業種研究交流会
  2. 2016年秋季研究発表会学生優秀発表賞受賞, 日本音響学会
  3. Nonlinear Theory and Its Applications society Best Paper Award 2015, Nonlinear Theory and Its Applications society
  4. 日本動物行動学会 第31回大会ポスター賞受賞, 日本動物行動学会
  5. 第14回音響学会関西支部 若手研究者交流研究発表会奨励賞受賞, 日本音響学会関西支部

外部資金

競争的資金等の採択状況

  1. 科学研究費助成事業（若手研究）, コウモリの生物ソナー”テクノロジー”への変革, 2022年, 2025年
  2. 科学研究費助成事業 基盤研究(B), 生物ソナーをモデルとした混信回避アルゴリズムの精緻化, 2022年, 2025年
  3. 科学研究費助成事業 学術変革領域研究(B), 新自由エネルギー原理の確立, 2021年, 2024年
  4. 科研費助成事業（若手研究）, コウモリの生物ソナーからひも解く大自由度な3次元音響ナビゲーションの解明, 2019年, 2022年
  5. 科学研究費補助金（研究活動スタート支援）, コウモリの適応的な音響センシングから紐解く大自由度ナビゲーションの理解
  6. 特別研究員奨励費（DC2）, コウモリの生物ソナーによる空間スキャンに基づいた実環境下センシングシステムの検討

社会活動

委員会等委員歴

  1. 計測自動制御学会 システム・情報部門 自律分散システム部会 部会運営委員, 2022年
  2. 計測自動制御学会 システム・情報部門 自律分散システム部会 部会運営委員, 2019年

学術会議等の主催

  1. 自律分散システム部会研究会, 2019年

その他社会貢献活動（広大・部局主催含）

  1. 広島大学ホームカミングデー理学部企画, 中学生・高校生科学シンポジウム，ポスターコメンテータ, 2022年/11月/05日, コメンテーター, シンポジウム・パネルディスカッション・対話型集会・市民会議, 高校生
  2. ラジオ出演, 「広島大学Radio Campus 第90回！ - 大窪ｼｹﾞｷの9ｼﾞﾗｼﾞ」, 広島FM, 2022年, 出演, テレビ・ラジオ番組, メディア
  3. 取材, 「広島大学の若手研究者に聞いてみた！:コウモリの超音波センシングの運用法」, プレスネット, プレスネット, 2022年, 5月26日号, インタビュイー, 新聞・雑誌, メディア
  4. 中高生への出前講義, 県立広島中・高等学校, 2021年, 講師, 出前授業, 高校生