名古屋大学×河合塾　共催イベント「名大研究室の扉in河合塾」第32回 情報学部 「コンピュータ科学の医学分野への挑戦－画像処理研究が医学をどのように変えるのか？－」 イベントレポート | 体験授業・イベント

“情報学・コンピュータ科学と医学”と聞いて、最初はそのつながりを疑問に思う人もいるかもしれません。しかし、病院などの医療現場では、X線CT、MRI、内視鏡など情報機器だらけで、大量のデジタルデータが取得されています。これらのデジタルデータから、診断や治療に必要な情報をコンピュータが取り出し、判断し、示すことも、コンピュータ科学の重要な役割です。このように医療機器がどんどん知能化していますが、まさに人工知能技術を研究しているのが、情報学、コンピュータ科学なのです。

現状では、人工知能は、①計算知能（ほぼ機械学習）、②ニューラルネットワークなど計算オリエンテッドな手法による分類、と言えます。なお、機械学習技術やニューラルネットワークの学習では数学がないと成り立ちません。高校で行列を学ばなくなりましたが、情報学を研究するうえでは必ず必要なので勉強してくださいと、森教授は強調されました。

次に、人工知能を活用し製品化した例として、今年の3月からオリンパスが発売した内視鏡画像診断支援ソフトウェア「EndoBRAIN」を紹介されました。EndoBRAINは、大腸内視鏡検査中に大腸の超拡大内視鏡画像を人工知能が解析し、リアルタイムで腫瘍性ポリープか非腫瘍性ポリープであるかを判別し、医師の診断を支援します。昭和大学横浜市北部病院、名古屋大学とサイバネットシステムが共同開発し、2018年12月に医薬品医療機器等法に基づく承認を取得しました。大腸がんは日本人のがん死亡数の2位で、その対策として大腸内視鏡で早期がんや腫瘍性ポリープを切除することが重要であると言われており、EndoBRAINを使用することで、医師の診断精度が向上することが期待されています。

このように、研究成果を社会実装に向けて開発していくことはとても大事なことですが、時間はかかります。今回は、国立がん研究センター中央病院など国内５施設による臨床性能試験を経て、製造販売承認を取得しましたが、実用化に向けて今後ますます医学、情報学、企業という多施設共同研究は重要になるだろうと言われました。

最後に「意図しないFakeの危険性」について話されました。これまで不可能と思われていたRealに近いFake画像が生成可能になってきています。医療現場におけるFake画像に立ち向かうためには、十分な議論が必要で、技術的な可能性の議論や研究と、倫理的な問題とは区別して議論すべきであると、警鐘を鳴らされていました。

現在、名古屋大学大学院 情報学研究科に所属されている山田さん。高校時代は、将来やりたいことが決まっていませんでしたが、もともと数学が好きだったことから、数学を生かせる学部に進学したいと考えられ、その中でもさまざまな分野と結びついており、就職の需要が高い「情報学」を選択されました。最終的に家から通えて情報学が学べる名古屋大学に進学され、その後、進学か就職かを選択する際、さらに勉強して専門知識を深めたいと思い、大学院への進学を決意されました。

次に、学部時代についてお話いただきました。1・2年次では教養科目、3年次からは専門科目をメインに履修し、4年次に研究室に配属され、研究生活が始まります。山田さんは、研究生活の他にも「Python」というプログラミング言語や機械学習の勉強、名大祭の研究公開企画の準備、院試の勉強、企業との共同研究なども行われていたそうで、ハードですがとても充実した日々を過ごされていました。

そして大学院での生活について、学部時代と同じ研究室なので研究生活は変わっていないものの、修士課程では講義も加わったため、学部時代より忙しいとお話されました。また、山田さんの研究室では演習ゼミもあり、英語論文に関する発表や議論をすることも学部時代とは違うようです。

続けて、現在研究している「スマート農業」の紹介をしていただきました。スマート農業とは、ロボット技術や情報通信技術を活用して、省力化・精密化や高品質生産等の実現を推進している新たな農業のことで、労働力不足の解決策としても注目されています。具体的には、機械学習手法を用いて植物工場栽培のトマトの最適作業日予測を行っているそうですが、栽培作業日予測をして農作業計画を立てやすくすることで、農業への新規参入を促進できるそうです。この研究を応用すれば、植物工場内の自動環境制御システムが実現できると考え、現在研究を進めているということでした。

最後は「将来のビジョンが決まっていなくても、学部時代の経験で決めていけば良い」「大学は高校と違って自主的な勉強が必要になり大変なことも多いが、自由度が高いからこその楽しみがあっておもしろい」「まずは志望校合格をめざして勉強を頑張ってほしい」と語られましたが、将来のビジョンが不明確な方は、講演の中でも紹介のあった名大祭の研究公開企画に行ってみると、進学につながるきっかけが得られるかもしれません。

小栗さんは、高校時代は学校祭や生徒会、部活動などに積極的に取り組み、河合塾で浪人した後に、立命館大学の情報理工学部へ進学されました。学部時代はコンピュータの仕組みを学びたいという気持ちで、RoboCupのサークルや、高性能計算に関連した研究をされていました。

立命館大学への入学時から大学院は名古屋大学で学びたいと考えていたとのことで、現在は名古屋大学大学院情報学研究科、社会情報学専攻、情報社会設計論講座に所属されており、MDG（Media & Design Group）という複数の先生による研究グループで「観光と地域コミュニティ」の分野で研究を進められています。日本の重要な成長分野としての観光分野の可能性について海外の観光客数や観光収入の例を交えながら、観光資源として日本の登録文化財の活用の可能性を話され、現在研究されている「文化財を活用したプロジェクションマッピング」についての紹介をしていただきました。具体的には、文化財の歴史的建築の外観を活かした障子プロジェクションマッピングや、茶室で障子や畳に映像を写したプロジェクションマッピングと茶道のコラボレーションなど、実際の様子を動画で紹介されていました。今後の研究にあたっては、文化財を観光資源として活用するためどうしたらもっと楽しんでもらえ、認知度を上げられるかがが重要であるとのことでした。また、実は文化財情報が少ないため、その情報整備も必要であったりなど、課題はありますが、自治体・個人、地域と協力しながら、全国へも広めていくことを考えられています。大学院での生活は、論文・文献調査、研究に加えて、月に1回以上は自治体や共同研究先との打ち合わせで学外へ行くことがあり、学会での発表のほかTAとして授業のサポートを行ったり、非常勤講師としての教育活動もしています。

最後に「自分が興味をもって学べる分野にいくと楽しいので、とにかく自分の良いと思った大学に頑張って合格してほしい」と熱いメッセージをいただきました。