國田 樹 (クニタ イツキ)

KUNITA Itsuki

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職名

教授

科研費研究者番号

20645478

研究室住所

〒903-0213 沖縄県中頭郡西原町字千原1番地

研究室電話

098-895-8711

2 2

現在の所属組織 【 表示 / 非表示

  • 専任   琉球大学   工学部   工学科知能情報コース   教授  

  • 併任   琉球大学   理工学研究科   知能情報プログラム   教授  

取得学位 【 表示 / 非表示

  • 公立はこだて未来大学 -  博士(システム情報科学)  システム情報科学

職歴 【 表示 / 非表示

  • 2011年06月
    -
    2013年09月

      公立はこだて未来大学 システム情報科学部 特任研究員  

  • 2013年10月
    -
    2015年03月

      北海道大学 電子科学研究所 博士研究員  

  • 2015年04月
    -
    2016年11月

      熊本大学 国際先端医学研究機構 産学官連携研究員  

  • 2016年12月
    -
    2017年03月

      琉球大学 工学部 情報工学科 助教  

  • 2017年01月
    -
    2021年03月

      琉球大学 理工学研究科 情報工学専攻 助教  

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所属学会・委員会 【 表示 / 非表示

  •  
     
     
     

    電子情報通信学会

  •  
     
     
     

    日本計測自動制御学会

研究キーワード 【 表示 / 非表示

  • 複雑系科学

  • 生物物理学

  • 生体医工学

  • 画像処理工学

研究分野 【 表示 / 非表示

  • 情報通信 / 知能情報学

  • 情報通信 / 知能ロボティクス

  • 自然科学一般 / 生物物理、化学物理、ソフトマターの物理

  • ライフサイエンス / 生体医工学

  • 情報通信 / 生命、健康、医療情報学

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論文 【 表示 / 非表示

  • Evidence for endogenous rhythmicity in cirral activity of the intertidal barnacle <i>Fistulobalanus albicostatus</i>

    Katayama, A; Takekata, H; Kunita, I; Takemura, A

    SCIENTIFIC REPORTS ( Scientific Reports )  15 ( 1 ) 44100   2025年12月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

  • Flow-Driven Fusion Edge Selection for Network Integration Inspired by Physarum polycephalum

    Megumi Uza, Itsuki Kunita

    Journal of Information and Communication Engineering   12 ( 2 ) 638 - 646   2025年12月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

  • Synergistic development model of population growth and infrastructure networks based on the slime mold network

    Uza, M; Kinjo, A; Kunita, I

    ARTIFICIAL LIFE AND ROBOTICS ( Artificial Life and Robotics )  30 ( 3 ) 523 - 533   2025年08月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

  • Four-dimensional phenotyping reveals MYOSIN XI-dependent establishment of branch morphology through upward- and stably-directed growth in Arabidopsis

    Yoshida, D; Kunita, I; Toda, M; Ueda, H; Higaki, T

    QUANTITATIVE PLANT BIOLOGY ( Quantitative Plant Biology )  6   e15   2025年06月 [ 査読有り ]

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

  • Behavioral Response Model of a Ciliate<i> Paramecium</i> to Obstacle Collision Based on Membrane Excitation Dynamics Driven by Chemical Gradients

    Omine, S; Kunita, I

    JOURNAL OF COMPUTER CHEMISTRY-JAPAN ( 日本コンピュータ化学会 )  24 ( 2 ) 46 - 57   2025年

    掲載種別: 研究論文(学術雑誌)

     概要を見る

    <p> 本研究は,生物の柔軟な行動を生み出す情報処理システムの本質的原理を化学勾配に基づく数理モデルで表現することを目的とした.単細胞生物の繊毛虫ゾウリムシが障害物に衝突した際の行動応答を生物実験により調べた結果,ゾウリムシは衝突後すぐに方向転換する行動と,障害物に沿って移動した後に方向転換する行動を示した.これらの行動を生じた時の衝突時の角度や速度は同じであったが,直前の角度変化の符号が異なっていた.ゾウリムシの行動は,体表に生えた繊毛運動によって制御され,それは細胞内外の化学勾配に従って生じる膜興奮動態によって調整される.この膜興奮動態と行動とを対応づける数理モデルを構成し,数値シミュレーション実験を行った.その結果,実験結果と同様にゾウリムシが障害物に衝突する前の角度変化の符号の違いで2つの行動を再現できた.つまり,ゾウリムシは同じ化学勾配状態でも,直前の角度変化という運動履歴の違いによって異なる行動を生じる柔軟性を有していた.</p>

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著書 【 表示 / 非表示

  • 行動

    尾崎, まみこ, 村田, 芳博, 藍, 浩之, 定本, 久世, 吉村, 和也, 神崎, 亮平, 日本比較生理生化学会 ( 担当: その他 , 担当範囲: 生命のリズムを取り出す )

    共立出版  2015年07月 ( ページ数: viii, 222p )

MISC(その他業績・査読無し論文等) 【 表示 / 非表示

  • サンゴ幼生の遊泳行動に基づく固着過程の状態遷移モデル化と行動クラスタ解析

    森悠平, 本間野々花, 守田昌哉, 中垣俊之, 國田 樹

    信学技報   125 ( 310 ) 60 - 63   2026年01月

     

  • 繊毛運動に基づくゾウリムシ三次元遊泳運動の再現モデルの構築

    小橋川京佑, 宇座恩, 西上幸範, 佐藤勝彦, 中垣俊之, 國田 樹

    信学技報   125 ( 310 ) 64 - 67   2026年01月

     

  • Fusion Edge Selection Method Using a Slime Mold Model

    Megumi Uza, Itsuki Kunita

    Proceedings of ICIIBMS 2026     2025年12月  [査読有り]

     

  • 深層強化学習による植物の動きの予測と解析

    金城和輝, 國田樹

    ビジョン技術の実利用ワークショップ2025     2025年12月  [査読有り]

     

  • Impact of Shepherd Interaction on Flock Dynamics in MultiShepherding

    仲田圭吾, 松本晶子, 國田樹

    SCIS&ISIS 2024     2024年11月  [査読有り]

     

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研究発表等の成果普及活動 【 表示 / 非表示

  • 植物の回旋転頭運動における姿勢変化の定量化と立体再構築の試み

    建部拓人, 八木宏樹, 國田樹, 高井晴加, 戸田真志, 檜垣匠, 上田晴子

    植物細胞骨格研究会2025  (富山大学)  2025年12月  -  2025年12月   

  • Swimming Behavior of Coral Larvae Driven by Ciliary Motion

    Nonoka Homma, Yuhei Mori, Masaya Morita, Itsuki Kunita, Toshiyuki Nakagaki

    Oxford-Japan Symposium on Cell Behaviors in Simple to Complex Environments  2025年09月  -  2025年09月   

  • Mathematical Modeling of the Cluster Formation Process in heterotypic cell populations

    Nonoka Homma, Itsuki Kunita

    Oxford-Japan Symposium on Cell Behaviors in Simple to Complex Environments  2025年09月  -  2025年09月   

  • Mathematical Modeling and Simulation of the morphological Change Process in Slime Molds Driven by Environmental Adaptation

    Megumi Uza, Itsuki Kunita

    Oxford-Japan Symposium on Cell Behaviors in Simple to Complex Environments  2025年09月  -  2025年09月   

  • マランタの葉の運動の三次元動態解明を目指した実験システムと定量解析法の確立

    高原正裕, 崎田将太郎, 下山侍音, 桑原空大, 國田樹, 戸田真志, 檜垣匠, 中田未友希

    第74回 九州沖縄植物学会(三学会合同鹿児島大会 2025)  (鹿児島大学)  2025年05月  -  2025年05月   

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学術関係受賞 【 表示 / 非表示

  • 優秀講演賞

    2023年12月   計測自動制御学会システムインテグレーション部門   軌跡クラスタリングによる顧客の行動分類手法の検討  

    受賞者: 宮里佳音, 國田樹

  • 第8回実践的IT教育シンポジウムrePiT2022 優秀教育実践賞

    2022年02月   実践的IT教育研究会   オンライン授業におけるグループ活動のプロセス管理評価およびグループ活動支援アプリの開発  

    受賞者: 亀沢 佑一,國田 樹

  • 優秀ポスター賞

    2016年10月   第33回「センサ・マイクロマシンと応用システム」シンポジウム   圧力駆動流によるオンチップ血管新生の促進  

    受賞者: 中山雅宗, 梨本裕司, 國田樹, 中益朗子, 鳥澤勇介, 新宅博文, 小寺秀俊, 西山功一, 三浦岳, 横川隆司

  • 優秀研究賞(第32回研究会)

    2016年   化学とマイクロ・ナノシステム   血管新生現象を利用した組織-マイクロ流路間の接続と灌流培養への取り組み  

    受賞者: 梨本裕司, 國田樹, 中益朗子, 鳥澤勇介, 中山雅宗, 今村(滝川)寿子, 小寺秀俊, 西山功一, 三浦岳, 横川隆司

  • Best Paper Award

    2015年09月   The 6th Japan-China-Korea MEMS/NEMS 2015   Angiogenic sprouts form perfusable vascular networks inside multicellular spheroid  

    受賞者: Yuji Nashimoto, Itsuki Kunita, Akiko Nakamasu, Yusuke Torisawa, Hisako Imamura-Takigawa, Hidetoshi Kotera, Koichi Nishiyama, Takashi Miura, Ryuji Yokokawa

科研費獲得情報 【 表示 / 非表示

  • 繊毛虫ゾウリムシの膜電位ダイナミクスの分岐構造とパラメータ依存性

    基盤共同研究

    課題番号: 20241066

    研究期間: 2024年04月  -  2025年03月 

    直接経費: 150,000(円)  間接経費: 150,000(円) 

  • マイクロロボットとしての単細胞生物ゾウリムシの空間適応行動アルゴリズムの定式化

    基盤研究(C)

    課題番号: 23K11251

    研究期間: 2023年04月  -  2027年03月 

    代表者: 國田 樹 

    直接経費: 3,600,000(円)  間接経費: 4,680,000(円)  金額合計: 1,080,000(円)

  • マイクロロボットとしての単細胞生物ゾウリムシの空間適応行動アルゴリズムの定式化

    基盤研究(C)

    課題番号: 23K11251

    研究期間: 2023年04月  -  2027年03月 

    代表者: 國田 樹 

    直接経費: 3,600,000(円)  間接経費: 4,680,000(円)  金額合計: 1,080,000(円)

     概要を見る

    本研究は、自律行動型マイクロロボットが未知の空間形状に適応しながら移動できる空間適応行動アルゴリズムの設計を目指し、自然が作り出した自律移動型マイクロロボットである単細胞生物の空間適応行動アルゴリズムを運動方程式で表現することを目的としている。具体的には、単細胞生物ゾウリムシの空間形状への適応行動をターゲットに、その行動を細胞の物理化学的な反応に基づく運動方程式で表現することが目標である。 この目標達成のために、研究を3段階に分けて遂行している。第1段階は、ゾウリムシがL字型経路の曲がり角を一回の行動反応で曲がれない場合に形状に適した新たな行動を生み出すかを空間適応能試験により検証する段階である。第2段階は、その適応行動の保持期間がどれだけかを短期記憶能試験により検証する段階である。第3段階は、膜興奮ダイナミクスと運動ユニットを組み合わせて空間適応能を運動方程式で記述する段階である。 2023年度は、上述の第1段階の基礎となる実験および第3段階の基礎となる運動ユニットのモデル構成を遂行した。第1段階の基礎実験では、ゾウリムシが自由遊泳空間で障害物に衝突した場合の典型的な行動応答の実験調査、L字型経路の試作と試行実験を実施した。障害物衝突時の典型行動は主に3つに分けられ、それら行動を簡易的な数理モデルで再現した。それら結果を論文にまとめ、国内学会の欧文誌に投稿した。第3段階のモデル構成では、クラミドモナスの3次元遊泳モデルを基盤に、ゾウリムシの繊毛運動に基づく3次元遊泳モデルを構成した。ゾウリムシの自由遊泳時の3次元的な螺旋遊泳を再現できた。

  • 単細胞生物ゾウリムシの環境適応能を生み出す運動モデルの定式化

    展開共同研究

    課題番号: 20234007

    研究期間: 2023年04月  -  2024年03月 

    直接経費: 300,000(円)  間接経費: 300,000(円) 

  • 沖縄県産マンゴーの安定生産を目指した栽培情報モニタリングシステムの開発

    ■■■

    課題番号: 00000000

    研究期間: 2022年12月  -  2023年03月 

    直接経費: 800,000(円)  間接経費: 800,000(円) 

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その他研究費獲得情報 【 表示 / 非表示

  • 繊毛虫ゾウリムシの膜電位ダイナミクスの分岐構造とパラメータ依存 性

    研究費種類: 公的研究費(省庁・独法・大学等)  参画方法: 研究代表者

    研究種別: 研究助成  事業名: 物質・デバイス領域共同研究拠点(基盤共同研究)

    課題番号: 20241066

    研究期間: 2024年04月  -  2025年03月 

    連携研究者: 中垣 俊之  資金配分機関: 物質・デバイス領域共同研究拠点

    直接経費: 150,000(円)  間接経費: 0(円)  金額合計: 150,000(円)

  • 単細胞生物ゾウリムシの環境適応能を生み出す運動モデルの定式 化

    研究費種類: 公的研究費(省庁・独法・大学等)  参画方法: 研究代表者

    研究種別: 研究助成  事業名: 物質・デバイス領域共同研究拠点(展開共同研究)

    課題番号: 20234007

    研究期間: 2023年04月  -  2024年03月 

    連携研究者: 中垣 俊之  資金配分機関: 物質・デバイス領域共同研究拠点

    直接経費: 300,000(円)  間接経費: 0(円)  金額合計: 300,000(円)

  • 沖縄県産マンゴーの安定生産を目指した栽培情報モニタリングシステムの開発

    研究費種類: 学内助成(後援会・財団含む)  参画方法: 研究代表者

    研究種別: 研究助成  事業名: 令和4年度SDGs社会課題解決型研究再チャレンジプロジェクト

    研究期間: 2022年12月  -  2023年03月 

    代表者: 國田 樹  資金配分機関: 琉球大学

    直接経費: 800,000(円)  金額合計: 800,000(円)

  • 単細胞生物ゾウリムシの学習記憶能を生み出す運動方程式の定式 化

    研究費種類: 公的研究費(省庁・独法・大学等)  参画方法: 研究代表者

    研究種別: 研究助成  事業名: 物質・デバイス領域共同研究拠点(展開共同研究)

    課題番号: 20224034

    研究期間: 2022年04月  -  2023年03月 

    連携研究者: 中垣 俊之  資金配分機関: 物質・デバイス領域共同研究拠点

    直接経費: 200,000(円)  間接経費: 0(円)  金額合計: 200,000(円)

  • ICT によるバイタルチェック自動化システムの構築

    研究費種類: 学内助成(後援会・財団含む)  参画方法: 研究代表者

    研究種別: 研究助成  事業名: 令和3年度 産学金地域・企業ニーズ解決型共同研究助成事業

    研究期間: 2021年08月  -  2022年03月 

    代表者: 國田 樹  連携研究者: 医療法人海秀会 うえむら病院  資金配分機関: 琉球大学

    直接経費: 1,000,000(円)  金額合計: 1,000,000(円)

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SDGs 【 表示 / 非表示

  • 生物の多様性と行動、農作物の栽培技術向上

年度別外部資金獲得額 【 表示 / 非表示

  • 2025年度   科学研究費補助金,学変A,計画班,分担   1400000円

  • 2025年度   寄付金, トランスコスモス財団   1000000円

  • 2025年度   科学研究費補助金,基盤C,代表   900000円

担当授業科目(学内) 【 表示 / 非表示

  • 2019年度  情報技術演習I  演習 

  • 2019年度  知能情報実験II  実験・実習・実技 

  • 2019年度  知能情報実験I  実験・実習・実技 

  • 2019年度  工学基礎演習  演習 

学外の社会活動(高大・地域連携等) 【 表示 / 非表示

  • DXハイスクール

    沖縄県教育庁, 教育DX推進課 

    2025年04月
    -
    2026年03月

     概要を見る

    アイディアソン、ハッカソン、プログラミング研修等の実施。