井元佑介

研究者 (平岡G)

Position: 准教授
Research Field: 応用数学
Personal Website: https://ashbi.kyoto-u.ac.jp/y-imoto/

研究概要略歴論文受賞お問い合わせ

研究概要

数理データ解析による真のシングルセル構造の獲得

近年、シングルセル遺伝子発現解析（scRNA-seq）データに代表されるような単一細胞のゲノムデータの収集技術は急速に発展しています。しかし、ゲノムデータは特徴量の数（遺伝子数）が非常に多い超高次元データであることや、データサンプリングの際の技術的なノイズが問題になります。このようなゲノムデータの問題は、従来のデータ解析手法では解析結果が保証されず、時には誤った解析結果を導きだしてしまいます。そこで、本研究では高次元統計解析・トポロジー解析・因果推論・ネットワーク解析・力学系解析のような数学理論を多角的に応用して、ゲノムデータのための新たな数理データ解析技術の基盤理論を確立し、単一細胞が持つ真の構造を獲得することを目指します。

図１. 研究の概略図

略歴

2016年九州大学大学院数理学府博士後期課程修了。2016年－2019年東北大学知の創出センター特任助教。2019年－2022年京都大学ヒト生物学高等研究拠点特定助教。2022年9月より現職。

論文

Y Imoto, T Nakamura, E G Escolar, M Yoshiwaki, Y Kojima, Y Yabuta, Y Katou, T Yamamoto, Y Hiraoka, M Saitou. Resolution of the curse of dimensionality in single-cell RNA sequencing data analysis. Life Science Alliance, Vol. 5 (12), e202201591, 2022.

Y Imoto. Difference between smoothed particle hydrodynamics and moving particle semi-implicit operators. Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 395, 115012, 2022.

M Fujikawa, M Tanaka, N Mitsume and Y Imoto. Hyper-dual number-based numerical differentiation of eigensystems, Computer Methods in Applied Mechanics and Engineering, Vol. 390, 114452, 2022.

Y Imoto, N Yamanaka, T Uramoto, M Tanaka, M Fujikawa and N Mitsume. Fundamental theorem of matrix representations of hyper-dual numbers for computing higher-order derivatives, JSIAM Letters, Vol. 12, pp. 29–32, 2020.

Y Imoto. Truncation error estimates of approximate operators in a generalized particle method. Japan Journal of Industrial and Applied Mathematics, Vol. 37, pp. 565–598, 2020.

Y Imoto, S Tsuzuki, and D Nishiura. Convergence study and optimal weight functions of an explicit particle method for the incompressible Navier–Stokes equations, Computational Particle Mechanics, Vol. 6 (4), pp. 671–694, 2019.

D Morikawa, M Asai, N Idris, Y Imoto, and M Isshiki. Improvements in highly viscous fluid simulation using a fully implicit SPH method. Computational Particle Mechanics, Vol. 6 (4), pp. 529–544, 2019.

Y Imoto. Unique solvability and stability analysis for incompressible smoothed particle hydrodynamics method. Computational Particle Mechanics, Vol. 6 (2), pp. 297–309, 2019.

Y Imoto. Unique solvability and stability of a generalized particle method for a Poisson equation in discrete Sobolev norms. Applications of Mathematics, Vol. 64 (1), pp. 33–43, 2019.