大学概要【2024年度実施分】生物関連の画像解析に関する数理?データサイエンス

農学部

生物関連の画像解析に関する数理?データサイエンス
実施責任者:天野 健一

本取り組みでは、生物関連の画像をMathematicaやPythonを用いて解析する手法を指導します。まず始めにMathematicaやPythonの基本的な利用方法を教えます。そして、最適化数学や機械学習を利用した画像解析を行います。これにより観察画像のより正確かつ定量的な解析を出来るようになってもらいます。また、プログラミングスキルの向上にも繋げます。

ACTIVITY

ニューラルネットワーク入門講義

2024/07/17

ディスカッションの様子

ニューラルネットワークの基本的な構成を講義した。インプット画像の畳み込み、重み係数、総和の取り方、種々の活性化関数、損失関数などを説明した。また、逆誤差伝播法による重み係数の計算方法も講義した。逆誤差伝播法の理解のために、微分の鎖則と最適化数学における勾配法も説明した。参加者(計9名)からは多くの質問を受け、講義する側も勉強になった。

AIを活用した画像検出?画像解析入門講義

2024/10/12

AIを積極的に活用した画像検出?画像解析プログラムの開発法をパイソンを用いて講義した。最初にパイソンにインストールされていない画像検出?画像解析用のライブラリーのインストールの仕方を説明した。そして、画像の読み込ませ方、画像の検出と解析の仕方を教えた。これらを理解する上で必要となる配列とループ構文も教えた。配列内の情報そのものをループさせる特殊構文も教えた。二値化についても教えた。参加者(計5名)からはいくつかの質問を受け、講義する側も勉強になった。

講義の様子

ディスカッションの様子

画像中のノイズ除去法に関する講義

2024/12/09

ディスカッションの様子

画像解析をする前に画像中のノイズを除去しておく事は、より正確な画像解析をするために重要な下準備である。本講義では、ガウシアンフィルター?平均化フィルター?メディアンフィルター?双方向フィルター?フーリエ変換フィルター?ウェーブレット変換フィルターを学んだ。各ノイズ除去法のアルゴリズムや数学的な側面を説明し、その上でサンプル画像中のノイズを除去していった。そして、どのノイズ除去法が生物関連画像を扱う我々にとって最適であるかを判断する事も行った。参加学生5名と教員による活発な議論により全員にとって勉強になった。

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