特別講演:
8月3日（金） 13:15～14:35
講演者：Dr. Bo Zhu (Harvard Medical School)
演題："Exploration of Machine Learning Approaches for Automating Medical
Image Reconstruction and Acquisition".
要旨:Image reconstruction plays a critical role in the implementation of
all contemporary imaging modalities across the physical and life sciences
including optical, radar, magnetic resonance imaging (MRI), X-ray computed
tomography (CT), positron emission tomography (PET), ultrasound, and radio
astronomy. Image reconstruction is challenging because analytic knowledge
of the exact inverse transform may not exist a priori, especially in the
presence of sensor non-idealities and noise. Thus, the standard reconstruction
approach involves approximating the inverse function with multiple ad hoc
stages in a signal processing chain whose composition depends on the details
of each acquisition strategy, and often requires expert parameter tuning
to optimize reconstruction performance. We present a unified framework
for image reconstruction, AUtomated TransfOrm by Manifold APproximation
(AUTOMAP), which recasts image reconstruction as a data-driven, supervised
learning task that allows a mapping between sensor and image domain to
emerge from an appropriate corpus of training data. We implement AUTOMAP
with a deep neural network and exhibit its flexibility in learning reconstruction
transforms for a variety of MRI acquisition strategies, using the same
network architecture and hyperparameters. We further demonstrate its efficiency
in sparsely representing transforms along low-dimensional manifolds, resulting
in superior immunity to noise and a reduction in reconstruction artifacts
compared with conventional handcrafted reconstruction methods. In this
talk I also describe work in progress on automated pulse sequence generation
(AUTOSEQ), wherein we recast the general problem of MR pulse sequence development
as a model-free problem optimized with a Bayesian derivative of reinforcement
learning within a MRI physics simulation environment. We show preliminary
proof-of-principle experiments and demonstrate our agent learning a canonical
pulse sequence (the gradient echo) and also generating non-intuitive pulse
sequences that can produce signals approximating Fourier spatial encoding.
司会：天野 薫（CiNet）
大会企画シンポジウム１： 精神疾患と視覚世界の変容
8月1日（水）15:00～17:00
- 山田真希子先生（放射線医学総合研究所）
「自己意識と視覚の共通性：歪んだ自己像、歪んだ世界像」
要旨：自己意識の能力を持つには、自らを外部から見ることができなければならない。心理学、哲学、言語学などでは、自己意識は知覚から成り立っているという仮説が提案されている。本講演では、自己意識と視覚がいかに関連しているかを検討するために、自己意識および視覚機能を測定し、機能的脳画像（functional Magnetic Resonance Imaging：fMRI）と陽電子放射断層撮影装置（Positron Emission Tomography：PET）を用いてその神経基盤を探索した筆者らの研究を紹介する。歪んだ自己像と歪んだ世界像の共通性について議論する。 - 平井真洋先生（自治医科大学）
「神経変性疾患・非定型発達における社会的知覚特性」
要旨：時々刻々動的に変化する社会状況に適応するためには、他者から発せられる社会的シグナルを（たとえ不完全な情報であったとしても）素早く正確に検出する必要がある。本講演では、わずか十数個の光点運動のみから他者の動きを知覚可能な「バイオロジカルモーション」を一例として取り上げ、その知覚メカニズムならびにその他社会的知覚処理に関して、定型・非定型発達児（乳幼児、児童、自閉スペクトラム症、ウィリアムス症候群）ならびに神経変性疾患を対象とした一連の研究を紹介する。 - 華園力先生（滋賀県立小児保健医療センター/はなぞのクリニック）
「自閉スペクトラムの認知特性と視覚芸術」
要旨：自閉スペクトラム（AS）特性は時代や人種を超え、創造活動への希求性やその表現の根底にある資質として、クリエイターの深部を流れ続けてきた水脈である。演者は江戸中期の画家、伊藤若冲がAS特性を色濃く持っていたことを、その作品と人物像から見て取れることを報告した。伊藤若冲をはじめとした、AS特性の強いアーティストたちの作品を取り上げ、その視覚芸術の創造のプロセスと作品に反映している認知特性を読み解く。行動表現としての視覚芸術と認知特性の関連を理解することは、創造活動の背景にある神経基盤を知るための手がかりとなると考えられる。
司会：林 隆介 （産業技術総合研究所）
大会企画シンポジウム２： コンピュータビジョンとコンピュータグラフィックスが拓く新たな視覚研究
8月2日（木） 15:00～17:00
- 片岡裕雄先生（産業技術総合研究所）
「コンピュータビジョンによる動画認識」
要旨：画像認識の精度は近年飛躍的に向上し、基盤/応用技術の研究開発が進められ、さらに拡がりを見せようとしている。しかし一方、刻一刻と変化する時系列情報である動画の解析に関しては発展途上段階にあり、高度な問題解決に至っていないのが現状である。本発表では近年の動画認識の変遷から最新動向、さらに発表者が実施した大規模解析により「動画認識は画像認識のように今後発展するのか？」というテーマについてディスカッションを行う。
- 金森由博先生（筑波大学）
「画像ベース CG の可能性」
要旨：スマートフォンで撮影した画像から簡単に CG が生成できないだろうか。今このような願いが実現しつつある。ただしその場合、映画やゲームなどにおける CG 制作とは異なり、被写体の材質や形状、光源環境などの物理情報が事前に与えられないという制約がある。本講演では、画像を入力とした CG 生成に関して我々が行ってきた試みを紹介する。必要に応じて簡易なユーザ入力を与えつつ、画像から物理情報を推定するという不良設定の逆問題を解くことで、光の反射・屈折や遮蔽を考慮した照明計算、対象物体の経年変化の再現、シーンの 3D 復元、画像のダイナミックレンジの拡張などが実現できることを実演する。 - 三谷純 先生（筑波大学 システム情報系）
「折り紙が作る形」
要旨：我が国で古くから親しまれてきた「折り紙」の世界が、幅広い分野の研究者から
の注目を集めるようになってきている。1枚の紙を折って作られる、平坦に折り
畳むことができる、連続的な変形で大きく展開できる、という折り紙に固有な幾
何学的性質が、機械、建築、医学、生物などの分野へ応用されることが期待され
ている。本講演では、折り紙研究の面白さを俯瞰的に紹介しつつ、コンピュータ
グラフィックスの技術によって実現された曲面を持つ折り紙の対話的な設計手法
などを紹介する。また、コンピュータビジョンの技術と折り紙研究の接点につい
ても議論する。
司会：林 隆介 （産業技術総合研究所）