スイスのETH Zurich（スイス連邦工科大学チューリッヒ校）などに所属する研究者らが発表した論文「Single-site iron-anchored amyloid hydrogels as catalytic platforms for alcohol detoxification」は、食べるだけで血中アルコール濃度を大幅に低下させる、ゼリー状のハイドロゲルの開発について述べた研究報告である。 ▲血中アルコール濃度を低下させるハイドロゲルの外観 研究チームは、アルコール中毒の予防と治療に効果的な新しいアプローチとして、乳タンパク質由来のハイドロゲル「FeSA@AH」を開発した。ヨーグルトやチーズ製造時には、副産物としてホエータンパク質が発生する。このゲルは、ホエータンパク質のβ-ラクトグロブリンからつくられたナノファイバーと、鉄粒子により構成されている。 また、このゲルはアルコールを

Nature誌で今回発表された研究によると、脳幹の孤束核にあるDBH（ドーパミンβ水酸化酵素）という物質を作り出す細胞が全身の炎症を監視し、サイトカインを調節することで炎症を抑制する役割を持つことを発見した。この細胞が、体の末端から送られてくる免疫シグナルを感知し、炎症を促進したり抑制したりする指令を送り返しているという。 研究チームは、マウスの腹腔内に細菌の成分（LPS）を注射して炎症反応を引き起こし、脳幹や血中サイトカインを観察した。すると、炎症反応は脳と体をつなぐ迷走神経を通り、孤束核が活性化した。 さらに、薬物を使ってこれらの細胞を活性化させると、マウスの血中の炎症性物質が減少した。一方、これらの細胞の働きを抑制すると、免疫反応が制御不能になり、炎症性物質が通常の約3倍も増加した。 また、迷走神経に、炎症を促進するシグナルに反応する細胞と、炎症を抑制するシグナルに反応する細胞が分か

米カリフォルニア大学サンディエゴ校に所属する研究者らが発表した論文「Taking ASCII Drawings Seriously: How Programmers Diagram Code」は、ソースコード内で使用するアスキーアート（ASCII art）を収集し分析した研究報告である。 ▲ソースコード内で活用されたアスキーアートの一例 keyboard_arrow_down 研究背景 keyboard_arrow_down 研究内容 オープンソースのソフトウェア開発では、プログラマーがコードの中にアスキーアートを使って図を描き、アイデアを視覚的に表現することがよくある。アスキーアートはコードや自然言語では表現しにくい概念を視覚的に明快に説明でき、またコードよりも詳細度は低いものの、コードを理解するうえで「サムネイル」のような役割を果たす。 こうしたアスキーアートは、実際のソフトウェア開発

米スタンフォード大学に所属する研究者らが発表した論文「Assisting in Writing Wikipedia-like Articles From Scratch with Large Language Models」は、AIモデルを使い、Wikipedia風の記事を生成するシステムの開発に関する研究報告である。GitHubのリポジトリはこちら。 ▲STORMは、記事にしたいワードから網羅的かつ深い内容の記事を生成することができる。 近年、大規模言語モデル（LLM）は文章生成タスクにおいて目覚ましい性能を示している。しかし、Wikipediaのような網羅的かつ内容の深さを備えた記事を一から生成することは、依然として挑戦的な課題である。記事の生成には、事前の調査やアウトラインの作成など、執筆前の段階における準備が重要な役割を果たすが、従来の研究ではこの点に着目したものは少ない。 この研

山下 裕毅 先端テクノロジーの研究を論文ベースで記事にするWebメディア「Seamless/シームレス」を運営。最新の研究情報をX（@shiropen2）にて更新中。 米ペンシルベニア大学などに所属する研究者らが発表した論文「Microscopic Origin of the Entropy of Astrophysical Black Holes」は、ブラックホール内部をモデル化し、それらの状態の数を数え上げる式を導き出し、ブラックホールの総エントロピーを計算した研究報告である。 ▲論文のトップページ スティーブン・ホーキング氏とヤコブ・ベッケンシュタイン氏は1970年代に、ブラックホールはエントロピーを持つこと、そしてそのエントロピーがブラックホールのホライズンの面積に比例することを発見した。しかし、統計力学の観点から、このエントロピーがブラックホール内部のどのような微視的状態の数に対

TOPコラム海外最新IT事情重力を媒介する未発見の粒子「重力子」に似たものが見つかる　Nature誌で論文発表、半導体使った実験で【研究紹介】 中国の南京大学、米コロンビア大学、ドイツのミュンスター大学、米プリンストン大学に所属する研究者らが発表した論文「Evidence for chiral graviton modes in fractional quantum Hall liquids」は、重力を媒介すると考えられている「重力子」に似たものを半導体から発見した研究報告である。 ▲論文のトップページ（スクリーンショット画像） アインシュタインの一般相対性理論によると、重力は時空の歪みによって生じるとされる。一方、量子力学の枠組みでは、力を媒介するのは粒子であり、重力の場合は「重力子」と呼ばれる仮説上存在する粒子が媒介すると考えられてきた。しかし、長年の探索にもかかわらず、宇宙空間で重力

AIソフトウェアエンジニアを提供するオープンソースのプロジェクト「Devika」がGitHubで公開された。これはAIベンチャー「Cognition」が開発し2024年3月12日に公開した、ソフトウェア開発のための自律型AIエンジニア「Devin」をモデルに、オープンソース版の提供を目指すプロジェクトだ。 Devinは、従来の大規模言語モデル（LLM）やコーディング特化型モデルが実行可能。テキストからのコード生成やバグの特定などの作業支援だけではなく、ゲームなどのソフトウェア開発が全自動でできるとの特徴を持つ。 keyboard_arrow_down プロジェクト背景 keyboard_arrow_down プロジェクト内容 Devinは、独自のコマンドライン、コードエディター、ブラウザを持ち、APIドキュメントを参照しながら、開発プロジェクトを自律的に構築する。エラーが発生した場合は、デ

研究者らはLLMが使用されているかを調査するために、AIによって生成または修正されたコンテンツを効率的に調査するための新たなフレームワークを開発した。個々のテキストがAIによるものか人間によるものかを判定する従来のAIテキスト検出手法とは異なり、このフレームワークでは、テキスト全体（コーパス）の中でAIによるものがどのくらいの割合を占めているかを推定することに焦点を当てている。 具体的には、人間の専門家が書いた査読（以下、人間レビュー）とLLM（ここではGPT-4を使用）が生成した査読（以下、AIレビュー）を参照データとして使い、それらのデータから推定された単語の出現分布を比較することで、実際の査読コーパスにおけるLLMの使用割合を推定する。 ▲提案フレームワークの概要 実験では、2018年から2024年までのICLR、NeurIPS、EMNLP、CoRLなどのAI関連のトップカンファレン

オーストラリアのシドニー大学などに所属する研究者らが発表した論文「Do the associations of daily steps with mortality and incident cardiovascular disease differ by sedentary time levels? A device-based cohort study」は、1日の歩数と、全死因死亡率およびCVD（心血管疾患）発症率の関連性を調査した研究報告である。 この研究は、UKバイオバンク（英国）の参加者を対象に実施。対象となった参加者7万2,174人（平均年齢61.1、女性57.9％）は、24時間7日間にわたって加速度計を装着し、1日の歩数と座位時間の測定を受けた。追跡期間（平均6.9年）中に1,633人が死亡し、6,190人がCVDを発症した。 keyboard_arrow_down 研究内容

画像1枚から操作可能なゲームを生成できるAIモデル「Genie」　Google DeepMindなど開発【研究紹介】 2024年2月27日 Google DeepMindやカナダのブリティッシュコロンビア大学に所属する研究者らが発表した論文「Genie: Generative Interactive Environments」は、画像1枚から、操作可能なビデオゲームを生成できるモデルを提案した研究報告である。 テキストから生成された画像や、実世界の写真、手書きスケッチなど、Genieが見たことのない未知の画像をプロンプトとして、インタラクティブに制御可能なゲーム環境を生成できる。 ▲Genieは画像1枚から操作可能なビデオゲーム環境を生成することができる。 keyboard_arrow_down 研究内容 keyboard_arrow_down 研究結果 keyboard_arrow_do

米UIUC（イリノイ大学アーバナ・シャンペーン校）に所属する研究者らが発表した論文「LLM Agents can Autonomously Hack Websites」は、大規模言語モデル（LLM）を用いたAIエージェントに、自律的にWebサイトをハッキングさせる攻撃手法を提案した研究報告である。LLMエージェントがWebサイトに存在する脆弱性を事前に知らなくても、自動検知してのハッキングが可能となる。 ▲自律型LLMエージェントを使ったWebサイトのハッキングの模式図 keyboard_arrow_down 研究内容 keyboard_arrow_down 研究結果 Webサイトを自律的にハッキングするようLLMエージェントを活用するには、エージェントのセットアップと、目標に向けてのプロンプトによる指示という2つのステップが必要である。エージェントによるハッキングでは、関数呼び出し、文書

周囲のWi-Fiを電気刺激で感じ取れるシステム「Wi-Fi Twinge」　信号強度に応じて手がピクピク【研究紹介】 2024年2月16日 オーストラリアのモナシュ大学などに所属する研究者らが発表した論文「Exploring Superpower Design Through Wi-Fi Twinge」は、目に見えないWi-Fi信号を検知すると体に電気を流すシステムを提案した研究報告である。このシステムは「Wi-Fi Twinge」と呼ばれ、強いWi-Fi信号のもとでユーザーの手がピクピクと動くように電気筋肉刺激（EMS）を使用。人間が周囲のWi-Fi信号を感じ取られる、身体的な感覚を提供する。 ▲Wi-Fi Twingeは周囲のWi-Fi信号を拾い、EMSによって身体に刺激を与える keyboard_arrow_down 研究内容 keyboard_arrow_down 研究結果 Wi-

3Dバイオプリンティング技術は、これらの神経組織をより正確に作成する方法を提供する。ただし、柔らかい生態材料による複雑な3D構造のサポートや、硬いゲルを使用しての機能を実現には課題が存在する。 この研究の目的は、組織層内および層間でシナプスを形成しながら成熟する層状の神経組織を構築することである。研究チームは、人間の神経細胞を希望の寸法で組み立てられる3Dバイオプリンティングプラットフォームを開発した。 多層の脳組織は通常、層を積み重ねたり垂直に組み立てたりする方法でつくられるが、この際には硬いゲルなどのサポート材料が必要である。しかし、これが神経細胞間の接続を妨げる可能性がある。研究者たちは、この問題に対応するため、各層の厚さを50μmに設定し、層を水平方向に隣り合わせて積み重ねることで、薄いながらも多層で機能的な神経組織を構築した。また、印刷されたこの組織は、栄養と酸素を十分に受け取る

山下 裕毅 先端テクノロジーの研究を論文ベースで記事にするWebメディア「Seamless/シームレス」を運営。最新の研究情報をX（@shiropen2）にて更新中。 中国の浙江大学に所属する研究者らが発表した論文「Phoneme-Based Proactive Anti-Eavesdropping with Controlled Recording Privilege」は、盗聴を防ぎつつも、許可した録音機だけを録音可能にする盗聴妨害システムを提案した研究報告である。部屋にあるスマートフォンなどの録音機の中から、ひとつだけ（複数も可）を指定して録音可能にし、他のデバイスは録音不能にすることで、盗聴を防止しつつ、録音が行える技術である。 ▲指定した特定の録音機（緑色のマイクマーク）だけ録音を可能にし、他の録音機（赤色のマイクマーク）を録音不能にして盗聴を防止する。 keyboard_arro

TOPコラム海外最新IT事情AIが自分自身に報酬を与えて進化する「自己報酬型言語モデル」　米Metaなどが開発、実験でGPT-4を上回る【研究紹介】 AIが自分自身に報酬を与えて進化する「自己報酬型言語モデル」　米Metaなどが開発、実験でGPT-4を上回る【研究紹介】 2024年1月23日 米Metaと米ニューヨーク大学に所属する研究者らが発表した論文「Self-Rewarding Language Models」は、大規模言語モデル（LLM）が自分自身に報酬を与えることで繰り返し学習する「自己報酬型言語モデル」を提案した研究報告である。このモデルは、自身が生成した問題に対する応答に報酬を割り当て、その結果をトレーニングデータとして使用。自己を反復して訓練することで、精度を向上させられる。 keyboard_arrow_down 研究背景 keyboard_arrow_down 研究内容

脳に電流流してトレーニングすると学習効率アップ　米ジョンズ・ホプキンズ大の研究者らが検証【研究紹介】 2024年1月10日 米国のジョンズ・ホプキンズ大学などに所属する研究者らが発表した論文「Anodal cerebellar t-DCS impacts skill learning and transfer on a robotic surgery training task」は、後頭部に軽い電流を受けた人たちがそれを受けなかった人たちよりも学習効率が良くなるかを検証した研究報告である。 ▲脳に電流を受けながらロボット手術訓練タスクを行っている参加者 keyboard_arrow_down 研究内容 keyboard_arrow_down 研究結果 keyboard_arrow_down 研究評価 実験では、36名の参加者（平均年齢27歳）が、非侵襲的な脳刺激の手法である経頭蓋直流電気刺

これらの課題に対処するため、低コストな全身テレオペレーションシステム「Mobile ALOHA」を提案している。このロボットは、車輪付きの本体部分により前進後退などの基本的な移動操作をし、前方に備わった2本のアームが物を掴む動作を行う。操作を教える際には、オペレーターがロボットの背後から2本のアームを直接操作してタスクを実演する。 ▲Mobile ALOHAのハードウェアの詳細 また、模倣学習の分野では、本体部分の動きと腕の動作を連結して直接模倣学習を行うことで、強力な性能を実現できる。2本の腕を持つ移動操作のデータセットはほとんど存在しないため、静的な2本の腕のデータセットを活用し、模倣学習のパフォーマンスを向上させるアプローチを採用している。 このシステムにより、ロボットは複雑な長時間のタスクを実行できる。例えば、ワイングラスを持ち上げてその下のワインのシミを拭き取る、フライパンを持ち

音楽生成AIの分野では、歌詞や曲調を文章で指示すると音楽を生成する「Suno」や、ループ音源に応じて別パートを複数生成し統合する「StemGen」などの多くの研究が報告され注目されている。しかし、これらのリポジトリは分散しており、品質もばらつき、初心者には使いにくい状況がある。 今回、新たに登場した「Amphion」は、音楽だけでなく、音声やオーディオ全般の生成にも対応している統一されたフレームワークを提供する。このツールキットは、生成モデルの内部メカニズムを理解しやすくするための視覚化機能を備えており、音楽や音声の生成分野に新たに参入する研究者やエンジニアに向けた入門ツールの提供を目的としている。 ▲Amphionは、テキストや歌詞などから音楽や音声を生成する Amphionには、テキストから音声に変換する「TTS」（Text to Speech）、歌声変換「SVC」（Singing V

人間の脳細胞を電極の上に置いてつくった人工知能。日本語の音声認識を実現【研究紹介】 2023年12月13日 米Indiana University Bloomingtonなどに所属する研究者らが発表した論文「Brain organoid reservoir computing for artificial intelligence」は、人間の脳細胞を用いて基本的な音声認識を行うAIシステムを提案した研究報告である。 このシステムは、生きている脳細胞の塊、すなわち脳オルガノイドを利用している。脳オルガノイドは、幹細胞を特定の条件下で育成することによって人工的に作られる、数ミリメートルの神経細胞の塊（ミニ脳組織）である。この脳オルガノイドは、最大で1億の神経細胞を含んでおり、計算に使用される。この脳オルガノイドは、成熟したニューロン、アストロサイト、神経前駆細胞など、さまざまな脳細胞のアイデン