小林 聡
| 情報・ネットワーク工学専攻 | 教授 |
| Ⅰ類（情報系） | 教授 |
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受賞
- 受賞日 2022年09月
情報処理学会, コンピュータサイエンス（CS）領域功績賞は，情報処理学会のCS領域の研究会分野において，優秀な研究・技術開発，人材育成，および研究会・研究会運営に貢献したなど，顕著な功績のあったものに贈呈されます．例年，とても著名な研究者が受賞していることが目立ちます．小林の，DNAコンピューティング分野への顕著な研究業績および、数理モデル化と問題解決研究会の運営における顕著な貢献に対して，本賞が授与されました．（受賞の連絡をいただいたのは１１月になります）
コンピュータサイエンス領域功績賞
国内学会・会議・シンポジウム等の賞 - 受賞日 2015年07月
"40th Anniversary of Theoretical Computer Science – Top Cited Articles: 1975-2014"
学会誌・学術雑誌による顕彰 - 受賞日 2014年09月
情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会
情報処理学会数理モデル化と問題解決研究会「功績賞」, 小林 聡
国内学会・会議・シンポジウム等の賞, 日本国 - 受賞日 2003年03月
船井情報科学振興賞 - 受賞日 2002年05月
NGC (New Generation Computing) Distinguished Paper Award
論文
- A Proposal of Real-Time DNA Queue Automaton
Masayuki Nakamura; Rio Mizumoto; Daihei Ise; Satoshi Kobayashi
責任著者, 出版日 2023年09月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Three step design of DNA sequences for temperature dependent devices
Shunpei Ando; Tatsuro Honda; Satoshi Kobayashi
責任著者, Poster Abstracts of DNA 29, #2-26号, 出版日 2023年09月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - A method to simulate the derivation process of context-free grammars by DNA strand displacements
Naoyuki Hiratsuka; Satoshi Kobayashi
責任著者, Poster Abstracts of DNA 29, #1-34号, 出版日 2023年09月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Renewable Time-Responsive DNA Circuits with Photo-Responsive Bases
Taien Shimizu; Satoshi Kobayashi
責任著者, Poster Abstracts of DNA 29, #1-24号, 出版日 2023年09月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Monotone Control of R Systems
Ryutaro Yako; Daihei Ise; Ken Komiya; Kenzo Fujimoto; Satoshi Kobayashi
New Generation Computing, Springer Nature, to appear巻, 2号, 掲載ページ 623-657, 出版日 2022年07月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - On Monotone Control of Right Linear Grammars with Unknown Behaviors
Daihei Ise; Shigetaka, Nakamura; Ken Komiya; Kenzo Fujimoto; Satoshi Kobayashi
Poster Abstracts of DNA 27, P-D-002巻, 出版日 2021年09月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - DNA Sequence Search for Temperature Dependent DNA Devices
Takayuki Suzuki; Ken Komiya; Satoshi Kobayashi
Poster Abstracts of DNA 27, P-B-004巻, 出版日 2021年09月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Reducing Control Alphabet Size for the Control of Right Linear Grammars with Unknown Behaviors
Nobuya Kimoto; Shigetaka Nakamura; Ken Komiya; Kenzo Fujimoto; Satoshi Kobayashi
Theoretical Computer Scinece, Elsevier, 862巻, 掲載ページ 193-213, 出版日 2021年03月16日, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Monotonically controlling right linear grammars with unknown behaviors to output a target string
Nobuya Kimoto; Ken Komiya; Kenzo Fujimoto; Satoshi Kobayashi
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE, 777巻, 掲載ページ 387-408, 出版日 2019年07月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Leak-free Million-fold DNA Amplification with Locked Nucleic Acid and Targeted Hybridization in One Pot
K. Komiya; M. Komori; C. Noda; S. Kobayashi; T. Yoshimura; M. Yamamura
Organic & Biomolecular Chemistry, Royal Society of Chemistry, 17巻, 23号, 掲載ページ 5708-5713, 出版日 2019年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - DNA Computing Boosted by a Cationic Copolymer
Naohiko Shimada; Ken Saito; Takafumi Miyata; Hiroki Sato; Satoshi Kobayashi; Atsushi Maruyama
Advanced Functional Materials, Wiley-VCH Verlag, 28巻, 17号, 掲載ページ 1707406-6pages, 出版日 2018年04月25日, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Photochemical Acceleration of DNA Strand Displacement by Using Ultrafast DNA Photo-crosslinking
Shigetaka Nakamura; Hirokazu Hashimoto; Satoshi Kobayashi; Kenzo Fujimoto
CHEMBIOCHEM, 18巻, 20号, 掲載ページ 1984-1989, 出版日 2017年10月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Engineering multistate DNA molecules: a tunable thermal band-pass filter
John A. Rose; Ken Komiya; Satoshi Kobayashi
MICRO & NANO LETTERS, 11巻, 10号, 掲載ページ 595-601, 出版日 2016年10月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Molecular computers for molecular robots as hybrid systems
Masami Hagiya; Nathanael Aubert-Kato; Shaoyu Wang; Satoshi Kobayashi
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE, 632巻, 掲載ページ 4-20, 出版日 2016年06月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Analog DNA Computing Devices Toward the Control of Molecular Robots
Satoshi Kobayashi; Kazuya Yanagibashi; Ken Komiya; Kenzo Fujimoto; Masami Hagiya
Proc. of Workshop on Self-organization in Swarm of Robotics, CD-ROM巻, 出版日 2014年10月06日, 招待
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Molecular Robots with Sensors and Intelligence
Masami Hagiya; Akihiko Konagaya; Satoshi Kobayashi; Hirohide Saito; Satoshi Murata
ACCOUNTS OF CHEMICAL RESEARCH, 47巻, 6号, 掲載ページ 1681-1690, 出版日 2014年06月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - DNA Domino Toppling: Speeding Up DNA Logic Circuits by Localizing Reaction -- Simulation Study --
Satoshi Kobayashi; Ryohei Nagaswa
Proceedings of 19th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming, Arizona State University, 掲載ページ 44, 出版日 2013年09月24日, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Enumeration approach to computing chemical equilibria
Satoshi Kobayashi
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE, 499巻, 掲載ページ 51-87, 出版日 2013年08月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Molecular Robotics: A New Paradigm for Artifacts
Satoshi Murata; Akihiko Konagaya; Satoshi Kobayashi; Hirohide Saito; Masami Hagiya
NEW GENERATION COMPUTING, 31巻, 1号, 掲載ページ 27-45, 出版日 2013年01月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Enumeration Approach to the Analysis of Interacting Nucleic Acid Strands
Satoshi Kobayashi; Takaya Kawakami
Biomolecular Information Processing: From Logic Systems to Smart Sensors and Actuators, Wiley-VCH, 掲載ページ 225-244, 出版日 2012年12月21日, 査読付
論文集(書籍)内論文, 英語 - On the properties of language classes defined by bounded reaction automata
Fumiya Okubo; Satoshi Kobayashi; Takashi Yokomori
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE, 454巻, 掲載ページ 206-221, 出版日 2012年10月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Reaction automata
Fumiya Okubo; Satoshi Kobayashi; Takashi Yokomori
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE, 429巻, 掲載ページ 247-257, 出版日 2012年04月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Molecular computing machineries-computing models and wet implementations
Masami Hagiya; Satoshi Kobayashi; Ken Komiya; Fumiaki Tanaka; Takashi Yokomori
Handbook of Natural Computing, Springer Berlin Heidelberg, 3-4巻, 掲載ページ 1130-1184, 出版日 2012年01月01日
論文集(書籍)内論文, 英語 - Enumeration Approach to the Analysis of Interacting Nucleic Acid Strands
Takaya Kawakami; Satoshi Kobayashi
Proc. of 17th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming, Abstracts of Talks and Posters, 掲載ページ 47, 出版日 2011年09月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Enumeration Approach to the Computational Analysis of High-Dimensional Monomolecular Chemical Master Equation
Satoshi Kobayashi
Proc. of 17th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming, Abstracts of Talks and Posters, 掲載ページ 52, 出版日 2011年09月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Efficient and Approximate Simulation Algorithm of Kinetic Folding of an RNA Molecule
Takumi Tanigawa; Satoshi Kobayashi
Proc. of The 2011 International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications, 掲載ページ 706-712, 出版日 2011年07月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - DNA Logic Circuits with a DNA Polymerase and a Nicking Enzyme
Ryo Hirose; Satoshi Kobayashi; Ken Komiya
Proc. of The 2011 International Conference on Parallel and Distributed Processing Techniques and Applications, 掲載ページ 713-719, 出版日 2011年07月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Efficient State Minimization Algorithm of Linear Separation Automata
Yuji Numai; Satoshi Kobayashi
Proc. of PDPTA 2010, 掲載ページ 633-639, 出版日 2010年07月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Theory of Minimizing Linear Separation Automata
Yuji Numai; Yoshiaki Udagawa; Satoshi Kobayashi
IPSJ Transactions on Mathematical Modeling and Its Applications, Information Processing Society of Japan, Vol.3巻, No.2号, 掲載ページ 83-91, 出版日 2010年03月, 査読付, In this paper, we theoretically analyze a certain extension of a finite automaton, called a linear separation automaton (LSA). An LSA accepts a sequence of real vectors, and has a weight function and a threshold sequence at every state, which determine the transition from some state to another at each step. Transitions of LSAs are just corresponding to the behavior of perceptrons. We develop the theory of minimizing LSAs by using Myhill-Nerode theorem for LSAs. Its proof is performed as in the proof of the theorem for finite automata. Therefore we find that the extension to an LSA from the original finite automaton is theoretically natural.
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Necessary and Sufficient Conditions for Learning with Correction Queries
Cristina Tirnauca; Satoshi Kobayashi
Theoretical Computer Science, 410巻, 掲載ページ 5145-5157, 出版日 2010年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - State and Threshold Sequence Minimization Algorithm of Linear Separation Automata
Yuji Numai; Yoshiaki Udagawa; Satoshi Kobayashi
IPSJ Transactions on Mathematical Modeling and Its Applications, Information Processing Society of Japan, 3巻, 3号, 掲載ページ 67-79, 出版日 2010年, 査読付, In this paper, we present a minimization algorithm of the number of states of a linear separation automaton (LSA). An LSA is an extended model of a finite automaton. It accepts a sequence of real vectors, and has a weight and a threshold sequence at every state, which determine the transition from the current state to the next at each step. In our previous paper, we characterized an LSA and the minimum state LSA. The minimum state version for a given LSA M is obtained by the algorithm presented in this paper. Its time complexity is O((K + k)n2), where K is the maximum number of threshold values assigned to each weight, k is the maximum number of edges going out from a state of M, and n is the number of states in M. Moreover, we discuss the minimization of a threshold sequence at each state.In this paper, we present a minimization algorithm of the number of states of a linear separation automaton (LSA). An LSA is an extended model of a finite automaton. It accepts a sequence of real vectors, and has a weight and a threshold sequence at every state, which determine the transition from the current state to the next at each step. In our previous paper, we characterized an LSA and the minimum state LSA. The minimum state version for a given LSA M is obtained by the algorithm presented in this paper. Its time complexity is O((K + k)n2), where K is the maximum number of threshold values assigned to each weight, k is the maximum number of edges going out from a state of M, and n is the number of states in M. Moreover, we discuss the minimization of a threshold sequence at each state.
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Applying Symmetric Enumeration Method to One-Dimensional Assembly of Rotatable Tiles
Satoshi Kobayashi
ALGORITHMIC BIOPROCESSES, 掲載ページ 159-183, 出版日 2009年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - A Software Tool for Analyzing Combinatorial Hybridization Reaction Systems
Satoshi Kobayashi
Proc. of 14th International Meeting on DNA Based Computing, 掲載ページ to appear, 出版日 2008年06月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Symmetric Enumeration Method: A New Approach to Computing Equilibria
Satoshi Kobayashi
Technical Report of Dept. of Computer Science, University of Electro-Communications, CS08巻, 01号, 出版日 2008年03月
研究論文（大学，研究機関等紀要）, 英語 - Exact and Efficient Equilibrium State Analysis of Interacting RNA Molecules
Satoshi Kobayashi
Proc. of 6th Asia Paciffic Bioinformatics Conference, 掲載ページ P93, 出版日 2008年
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Stochastically Approximating Tree Grammars by Regular Grammars and Its Application to Faster ncRNA Family Annotation
Kazuya Ogasawara; Satoshi Kobayashi
Proc. of LATA' 2007, 掲載ページ 461-472, 出版日 2007年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - A Characterization of Language Classes Learnable with Correction Queries
Cristina Tirnauca; Satoshi Kobayashi
Proc. of TAMC'2007, 掲載ページ 398-407, 出版日 2007年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Stochastic Regular Approximation of Tree Grammars and Its Application to Faster ncRNA Family Annotation
Kazuya Ogasawara; Satoshi Kobayashi
IPSJ Transaction on Bioinformatics, 一般社団法人情報処理学会, 48巻, SIG17号, 掲載ページ 19-29, 出版日 2007年, 査読付, Tree Adjoining Grammar (TAG) is a useful grammatical tool to model RNA secondary structures containing pseudoknots, but its time complexity for parsing is not small enough for the practical use. Recently, Weinberg and Ruzzo proposed a method of approximating stochastic context free grammar by stochastic regular grammar and applied it to faster genome annotation of non-coding RNA families. This paper proposes a method for extending their idea to stochastic approximation of TAGs by regular grammars. We will also report some preliminary experimental results on how well we can filter out non candidate parts of genome sequences by using obtained approximate regular grammars.
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Stochastically Approximating Tree Grammars by Regular Grammars and Its Application to Faster ncRNA Family Annotation
Kazuya Ogasawara; Satoshi Kobayashi
1st International Conference on Language and Automata Theory and Applications, 掲載ページ 461-472, 出版日 2007年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - A New Approach to Computing Equilibrium State of Combinatorial Hybridization Reaction Systems
Satoshi Kobayashi
2007 2ND BIO-INSPIRED MODELS OF NETWORKS, INFORMATION AND COMPUTING SYSTEMS (BIONETICS), CD-ROM巻, 掲載ページ 312-317, 出版日 2007年
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - A New Approach to Computing Equilibrium State of Combinatorial Chemical Reaction Systems
Satoshi Kobayashi
Technical Report of Dept. of Computer Science, Univ. of Electro Communications, CS06巻, 01号, 出版日 2006年11月
研究論文（大学，研究機関等紀要）, 英語 - Efficient algorithm for testing structure freeness of finite set of biomolecular sequences
Atsushi Kijima; Satoshi Kobayashi
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 3892巻, 掲載ページ 171-180, 出版日 2006年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Probabilistic Inference in Test Tube and Its Application to Gene Expression Profiles
Y. Sakakibara; T. Yokomori; S. Kobayashi; A. Suyama
Formal Models, Languages And Applications (edited by Subramanian et al.), World Scientific Pub., 掲載ページ 304-319, 出版日 2006年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - A grammatical approach to the alignment of structure-annotated strings
S Seki; S Kobayashi
IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS, E88D巻, 12号, 掲載ページ 2727-2737, 出版日 2005年12月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Efficient Algorithms for Testing Structure Freeness of Finite Set of Biomolecular Sequences
Atsushi Kijima; Satoshi Kobayashi
Preliminary Proceedings of 11th International Meeting on DNA Computing, 掲載ページ 278-288, 出版日 2005年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - An algorithm for testing structure freeness of biomolecular sequences
S Kobayashi; T Yokomori; Y Sakakibara
ASPECTS OF MOLECULAR COMPUTING, 2950巻, 掲載ページ 266-277, 出版日 2004年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Testing Structure Freeness of Regular Sets of Biomolecular Sequences
Satoshi Kobayashi
Preliminary Proceedings of 10th International Meeting on DNA Based Computers, 掲載ページ 395-404, 出版日 2004年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Evaluating Biomolecular Sequences Using Hydrogen Bond Network Graph
Kazuya Nagatsu; Atsushi Kijima; Satoshi Kobayashi
Preliminary Proceedings of 10th International Meeging on DNA Based Computers, 掲載ページ 441, 出版日 2004年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Efficient learning of k-reversible context-free grammars from positive structural examples
S Seki; S Kobayashi
GRAMMATICAL INFERENCE: ALGORITHMS AND APPLICATIONS, PROCEEDINGS, 3264巻, 掲載ページ 285-287, 出版日 2004年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - On template method for DNA sequence design
S Kobayashi; T Kondo; M Arita
DNA COMPUTING, 2568巻, 掲載ページ 205-214, 出版日 2003年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - DNA sequence design using templates
M Arita; S Kobayashi
NEW GENERATION COMPUTING, 20巻, 3号, 掲載ページ 263-277, 出版日 2002年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - A Magic Pot : Self-assembly computation revisited
Takashi Yokomori; Yasubumi Sakakibara; Satoshi Kobayashi
掲載ページ 418-429, 出版日 2002年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Multiple splicing systems and the universal computability
S Kobayashi; Y Sakakibara
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE, 264巻, 1号, 掲載ページ 3-23, 出版日 2001年08月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Formal properties of PA-matching
S Kobayashi; Mitrana, V; G Paun; G Rozenberg
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE, 262巻, 1-2号, 掲載ページ 117-131, 出版日 2001年07月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Approximate Identification and Finite Elasticity
Satoshi Kobayashi; Yasubumi Sakakibara; Takashi Yokomori
Where Mathematics, Computer Science, Linguistics and Biology Meet, Kluwer Academic Pub., 掲載ページ 169-189, 出版日 2001年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Sticker Systems with Complex Structures
Yasubumi Sakakibara; Satoshi Kobayashi
Soft Computing, 5巻, 掲載ページ 114-120, 出版日 2001年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Concentration Prediction of Ligation Reaction Systems
Satoshi Kobayashi
Romanian Journal of Information Science and Technology, 4巻, 掲載ページ 101-109, 出版日 2001年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Horn Clause Computation by Self Assembly of DNA Molecules
H. Uejima; M. Hagiya; S. Kobayashi
Proc. of 7th International Meeting on DNA Based Computers, 掲載ページ 63-74, 出版日 2001年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Concentration Prediction of Pattern Reaction Systems
S. Kobayashi
Pre-Proc. of Workshop on Multiset Processing, CDMTS Research Report Series（Univ. of Auckland）, 140巻, 掲載ページ 112-123, 出版日 2000年08月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Iterated transductions and efficient learning from positive data: A unifying view
S Kobayashi
GRAMMATICAL INFERENCE: ALGORITHMS AND APPLICATIONS, 1891巻, 掲載ページ 157-170, 出版日 2000年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - On the universality of Post and splicing systems
C Ferretti; G Mauri; S Kobayashi; T Yokomori
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE, 231巻, 2号, 掲載ページ 157-170, 出版日 2000年01月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Horn clause computation with DNA molecules
S Kobayashi
JOURNAL OF COMBINATORIAL OPTIMIZATION, 3巻, 2-3号, 掲載ページ 277-299, 出版日 1999年07月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Tree adjoining grammars for RNA structure prediction
Y Uemura; A Hasegawa; S Kobayashi; T Yokomori
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE, 210巻, 2号, 掲載ページ 277-303, 出版日 1999年01月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Learning local languages and their application to DNA sequence analysis
T Yokomori; S Kobayashi
IEEE TRANSACTIONS ON PATTERN ANALYSIS AND MACHINE INTELLIGENCE, 20巻, 10号, 掲載ページ 1067-1079, 出版日 1998年10月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Locality, reversibility, and beyond: Learning languages from positive data
T Head; S Kobayashi; T Yokomori
ALGORITHMIC LEARNING THEORY, 1501巻, 掲載ページ 191-204, 出版日 1998年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Learning approximately regular languages with reversible languages
S Kobayashi; T Yokomori
THEORETICAL COMPUTER SCIENCE, 174巻, 1-2号, 掲載ページ 251-257, 出版日 1997年03月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - DNA implementation of simple Horn clause computation
S Kobayashi; T Yokomori; G Sampei; K Mizobuchi
PROCEEDINGS OF 1997 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (ICEC '97), 掲載ページ 213-217, 出版日 1997年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - On the power of circular splicing systems and DNA computability
T Yokomori; S Kobayashi; C Ferretti
PROCEEDINGS OF 1997 IEEE INTERNATIONAL CONFERENCE ON EVOLUTIONARY COMPUTATION (ICEC '97), 掲載ページ 219-224, 出版日 1997年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Identifiability of subspaces and homomorphic images of zero-reversible languages
S Kobayashi; T Yokomori
ALGORITHMIC LEARNING THEORY, 1316巻, 掲載ページ 48-61, 出版日 1997年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - Families of Noncounting Languages and their Learnability from Positive Data
Satoshi Kobayashi; Takashi Yokomori
International Journal of Foundation of Computer Science, 7巻, 4号, 掲載ページ 309-327, 出版日 1996年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - DNA Splicing Systems and Post Systems
Claudio Ferretti; Satoshi Kobayashi
Proc. of Pacific Symp. on Biocomputing, 掲載ページ 288-299, 出版日 1996年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - IDENTIFYING STRATEGIES USING DECISION LISTS FROM TRACE INFORMATION
S KOBAYASHI
IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS, E78D巻, 5号, 掲載ページ 545-552, 出版日 1995年05月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - DNA Evolutionary Linguistics and RNA Structure Modeling
Takashi Yokomori; Satoshi Kobayashi
Proc. of IEEE Symp. on Intelligence in Neural and Biological Systems, IEEE, 掲載ページ 38-45, 出版日 1995年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Approximately Learning Regular Languages with respect to Reversible Languages, A Rough Set Based Analysis
Satoshi Kobayashi; Takashi Yokomori
Proc. of 2nd Annual Joint Conference on Information Sciences, 掲載ページ 91-94, 出版日 1995年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - On Approximately Identifying Concept Classes in the Limit
Satoshi Kobayashi; Takashi Yokomori
Proc. of 6th Workshop on Algorithmic Learning Theory, 997巻, 掲載ページ 298-312, 出版日 1995年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Grammatically Modeling and Predicting RNA Secondary Structures
Yasuo Uemura; Aki Hasegawa; Satoshi Kobayashi; Takashi Yokomori
Proc. of 6th Genome Informatics Workshop, 掲載ページ 67-76, 出版日 1995年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Learning Local Languages and Its Application to Protein alpha-chain Identification
Takashi Yokomori; Nobuyuki Ishida; Satoshi Kobayashi
Proc. 27th Hawaii Intern. Conf. System Sci., 掲載ページ 113-122, 出版日 1994年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Learning Concatenations of Locally Testable Languages from Positive Data
Satoshi Kobayashi; Takashi Yokomori
Proc. of 5th Workshop on Alogrithmic Learning Theory, 掲載ページ 407-422, 出版日 1994年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - An Extended Rough Set Theory Toward Approximate Learning of Formal Languages
Satoshi Kobayashi; Takashi Yokomori
Proc. of 3rd International Workshop on Rough Sets and Soft Computing, 掲載ページ 482-489, 出版日 1994年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Inductive Learning of Regular Sets from Examples: A Rough Set Approach
Takashi Yokomori; Satoshi Kobayashi
Proc. of 3rd International Workshop on Rough Sets and Soft Computing, 掲載ページ 570-577, 出版日 1994年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Modeling RNA Secondary Structures Using Tree Grammars
Satoshi Kobayashi; Takashi Yokomori
Proceedings of Genome Informatics Workshop V, 掲載ページ 29-38, 出版日 1994年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - ALGORITHMS FOR FINDING THE LARGEST SUBTREE WHOSE COPIES COVER ALL THE LEAVES
T AKUTSU; S KOBAYASHI; K HORI; S OHSUGA
IEICE TRANSACTIONS ON INFORMATION AND SYSTEMS, E76D巻, 6号, 掲載ページ 707-710, 出版日 1993年06月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語 - 木パターン上の決定リストの学習とその推論制御への応用
小林聡; 大須賀節雄; 堀浩一
人工知能学会誌, 8巻, 6号, 掲載ページ 810-818, 出版日 1993年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 日本語 - LEARNING DECISION LISTS OVER TREE PATTERNS AND ITS APPLICATION
S KOBAYASHI; K HORI; S OHSUGA
IJCAI-93, VOLS 1 AND 2, 掲載ページ 995-1000, 出版日 1993年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - Learning Strategies Using Decision Lists
Satoshi Kobayashi
Proc. of 4th Workshop on Algorithmic Learning Theory, 744巻, 掲載ページ 370-383, 出版日 1993年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - A Similarity Measure for DNA Sequence Analysis Based on Locality
Takashi Yokomori; Satoshi Kobayashi
Proc. of Genome Informatics Workshop, Japanese Society for Bioinformatics, 4巻, 掲載ページ 283-292, 出版日 1993年, 査読付, We propose a simple string similarity measure and apply it to the problem of DNA sequence analysis, more specifically, to the problem of analysing molecular evolution. This measure is based on a "local feature" that was motivated from a theoretical characterization on DNA splicing sequences.
We demonstrate the usefulness of the proposed measure by presenting an experimental result which concerns evolutionary molecular analysis. This sheds new light on the other types of DNA sequence analysis such as protein classification, motif identification.
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語 - 情報保存的な問題領域におけるトレースからの問題分割戦略の獲得
小林聡; 大須賀節雄; 堀浩一
人工知能学会誌, 7巻, 6号, 掲載ページ 1009-1017, 出版日 1992年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 日本語 - トレースを利用した戦略の獲得と知識の分類手法
小林聡; 大須賀節雄; 堀浩一; 山内平行
電子情報通信学会論文誌, 電子情報通信学会情報・システムソサイエティ, J74-D-II巻, 8号, 掲載ページ 1043-1051, 出版日 1991年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 日本語
MISC
- 分子コンピュータ設計のための計算モデル
小林 聡
出版日 2019年, 計測と制御, 58巻, 4号, 掲載ページ 241-246, 日本語, 査読付, 記事・総説・解説・論説等（学術雑誌） - 分子計算の理論モデル
小林 聡; 榊原康文; 横森 貴
サイエンス社, 出版日 2000年, 数理科学，サイエンス社, 38巻, 445(7月号)号, 掲載ページ 8-14, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）, 0386-2240, 40002001550, AN00125207 - 形式言語の帰納的学習 (<特集>計算学習理論の進展と応用可能性)
榊原 康文; 小林 聡; Yasubumi Sakakibara; Satoshi Kobayashi; Dept. of Information Sciences Tokyo Denki University; Dept. of Information Sciences Tokyo Denki University
形式言語の学習理論に関する研究は, 計算論的学習理論と名のつく研究分野が定着する以前から始まる. そこでは, 肯定的な結果もあれば否定的結果も存在したが, いずれにせよ言語(文法)の学習という知的活動に対する数理的理解の着実なる前進の歴史であったといえる. さて, コンピュータ(機械)が学習するということに対する明確な定義の一つをValiantは次のように与えている [Valiant 84]:「コンピュータにプログラミングによって陽にプログラムを与える以外の方法によって, コンピュータがプログラムを獲得すること」. さらにこのような機械学習において, 帰納的推論とは, 「与えられた個々の事実から一般的な規則を導き出す推論」と定義される. これを本稿の主題である形式言語の帰納的推論(文法推論)に当てはめてみると, 「言語の正しい例(言語に属する文, 正の例)と正しくない例(言語に属さない文, 負の例)から, その言語の文法規則を, 陽にプログラムとして与えることなしに, 獲得すること」となる. 本稿では, 正則言語と文脈自由言語の学習研究に焦点を絞り, 最新の成果をまとめて解説する. 正則言語も文脈自由言語も正負の例を用いるだけでは効率良く同定することは困難であることが知られている. そこで, まず最初にこの困難に立ち向かうために, 種々の最適化問題で実際的な成功を収めている遺伝的アルゴリズムを適用する意欲的な試みを紹介する. 次に, 正例からの正則言語の学習とその周辺に関する最近の理論的進展について報告する. そして最後に, 文脈自由言語と正則言語の学習アルゴリズムを遺伝子情報解析に適用した応用例を紹介する., 人工知能学会, 出版日 1999年09月01日, 人工知能学会誌 = Journal of Japanese Society for Artificial Intelligence, 14巻, 5号, 掲載ページ 781-789, 日本語, 0912-8085, 110002808746, AN10067140 - 分子コンピュータ --- その理論と実験
小林 聡; 榊原 康文; 陶山 明; 横森 貴
サイエンス社, 出版日 1999年, Computer Today, 16巻, 89号, 掲載ページ 4-13, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）, 0289-3509, 40004513961, AN10012218 - 形式言語の帰納的学習
榊原康文; 小林聡
出版日 1999年, 人工知能学会論文誌, 14巻, 掲載ページ 21-29, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他） - ラフ集合理論とその応用
中村昭; 津本周作; 田中博; 小林聡
出版日 1996年, 人工知能学会誌, 11巻, 2号, 掲載ページ 35-41, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他） - 計算論的言語理論と DNA 計算
横森貴; 小林聡
出版日 1996年, 情報処理, 37巻, 10号, 掲載ページ 929-934, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他） - ラフ集合--その理論と応用-3-ラフ集合と意志決定
横森 貴; 小林 聡
サイエンス社, 出版日 1994年09月, 数理科学, 32巻, 9号, 掲載ページ p76-83, 日本語, 0386-2240, 40002000981, AN00125207 - ラフ集合と意思決定
横森貴; 小林聡
サイエンス社, 出版日 1994年, 数理科学, 375巻, 掲載ページ 76-83, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）, 10004745861
書籍等出版物
- 自然計算へのいざない
学術書, 日本語, 編者(編著者), 近代科学社, 出版日 2015年11月30日 - DNA Computing and Molecular Programming, 20th International Conference
学術書, 英語, 編者(編著者), Springer Verlag, 出版日 2014年09月22日 - Grammatical Inference: Algorithms and Applications, 8th International Colloquium, ICGI 2006
Yasubumi Sakakibara; Satoshi Kobayashi; Kengo Sato; Tetsuro Nishino; Etsuji Tomita, Eds
英語, 編者(編著者), Springer-Verlag, 出版日 2006年09月 - Recent Advances in Formal Languages and Applications
J. Brzozowski; J. Gruska; T. Head; D. Pixton; L. Ilie; J. Kari; S. Kobayashi; H.-J. Kreowski; R. Klempien-Hinrichs; S. Kuske; M. Ogihara; F. Otto; H. Petersen; S. Wintner; H.-C. Yen
英語, 共著, Chapter 8, Mathematical Foundations of Learning Theory, Springer-Verlag, 出版日 2006年 - 計算論的学習
榊原康文; 小林聡; 横森貴
日本語, 共著, 第２章 極限における学習, 培風館, 出版日 2001年 - DNA コンピューティング --- 新しい計算パラダイム
横森貴; 榊原康文; 小林聡
日本語, 共訳, 第７章～第１１章, シュプリンガーフェアラーク東京, 出版日 1999年
講演・口頭発表等
- DNA分子による FIFO データ構造の実装方法の提案
中村 雅之; 小林聡
口頭発表（一般）, 日本語, 情報処理学会 数理モデル化と問題解決研究会
発表日 2023年03月09日
開催期間 2023年03月09日- 2023年03月10日 - 未知の振る舞いを持つ制御付き右正則文法の生成能力について
伊勢大平; 小林 聡
口頭発表（一般）, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告，コンピュ―テーション, 国内会議
発表日 2021年03月08日 - 未知の振る舞いを持つ正則文法に対する制御システムの信号数の削減
木元達哉; 小林 聡
口頭発表（一般）, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告 コンピュテーション, 国内会議
発表日 2019年 - 反応システムの制御における信号数の削減
矢光隆太郎; 小林 聡
口頭発表（一般）, 日本語, 電子情報通信学会技術研究報告 コンピュ―テーション, 国内会議
発表日 2019年 - Hill型の融解曲線をもつDNA塩基配列の設計
池田 亮太; 小林 聡; 小宮 健
口頭発表（一般）, 日本語, 情報処理学会バイオ情報学研究会, 国内会議
発表日 2019年 - 未知の振る舞いを持つ正則文法とその制御
木元達哉; 小宮健; 藤本健造; 小林 聡
口頭発表（一般）, 日本語, 電子情報通信学会コンピューテーション研究会, 国内会議
発表日 2018年10月26日 - 反応システムの制御によるブール関数の計算
矢光隆太郎; 小宮健; 藤本健造; 小林聡
口頭発表（一般）, 日本語, 電子情報通信学会コンピューテーション研究会, 国内会議
発表日 2018年10月26日 - Toward Design and Analysis of Analog Computing Chemical Reaction Circuits
Daiki Matsuwaki; Satoshi Kobayashi
ポスター発表, 英語, Chem-Bio Informatics Society(CBI) Annual Meeting 2015, Chem-Bio Informatics Society, Tokyo, 国内会議
発表日 2015年10月28日 - Toward Efficient Computation of Chemical Equilibria of Interacting Nucleic Acid Strands Including Pseudoknots
Mizuki Yokoshima; Satoshi Kobayashi
ポスター発表, 英語, Chem-Bio Informatics Society(CBI) Annual Meeting 2015, Chem-Bio Informatics Society, Tokyo, 国内会議
発表日 2015年10月28日 - On Time Responsive DNA Analog Computing Devices
Satoshi Kobayashi; Kazuya Yanagibashi
ポスター発表, 英語, 国際会議
発表日 2014年10月28日 - Reaction Graphs Controlled by External Signals
Youji Hasegawa; Satoshi Kobayashi
ポスター発表, 英語, CBI 学会全国大会, 国際会議
発表日 2014年10月28日 - 鎖置換反応ダイナミクスを利用したアナログコンピュータの構築に向けて
小林聡
口頭発表（一般）, 日本語, 分子ロボティクス研究会, 人工知能学会 分子生物情報研究会, 電気通信大学， 東京, 国内会議
発表日 2014年05月09日 - 分子ロボットに知性は実現できるか -計算論的立場から-
小林 聡
口頭発表（招待・特別）, 日本語, 第５１回分子生物情報研究会（SIGMBI）, 人工知能学会
発表日 2013年11月 - グラフによる分子種の数え上げと化学反応系の解析
小林 聡
口頭発表（招待・特別）, 日本語, 「細胞を創る」研究会5.0, 細胞を創る研究会
発表日 2013年11月 - 分子ロボティクス --- 感覚と知能を備えた分子ロボットの創成 ---
小林 聡
口頭発表（招待・特別）, 日本語, 計測自動制御学会 システム・情報部門 学術講演会 2012 (SSI2012), 計測自動制御学会
発表日 2013年11月 - Progress in Enumeration Approach to Computing Chemical Equilibrium of Interacting Nucleic Acid Strands
Satoshi Kobayashi
ポスター発表, 英語, CBI学会２０１４年大会, 国内会議
発表日 2013年10月28日 - DNA を用いた組み合わせ回路の高速化について
小林 聡; 長沢亮平; 廣瀬亮
口頭発表（一般）, 日本語, 情報処理学会,第92回数理モデル化と問題解決研究会
発表日 2013年03月 - 知能を実現する化学反応回路の構築を目指して
小林 聡
口頭発表（招待・特別）, 日本語, 生命医薬情報学連合大会 2012, CBI, JSBi 学会
発表日 2012年10月 - 仮想核酸配列インタラクション反応系の平衡状態解析
松本典子; 小林聡
口頭発表（一般）, 日本語, 情報処理学会研究報告,「数理モデル化と問題解決（MPS）」
発表日 2011年 - Enumeration Approach to the Analysis of Complex Chemical Reaction Systems
Satoshi Kobayashi
口頭発表（招待・特別）, 英語, The 16th International Conference on DNA Computing and Molecular Programming, Hong Kong, 国際会議
発表日 2010年06月 - Enumeration of Structures and Efficient Analysis of Complicated Chemical Reaction Systems
Satoshi Kobayashi
口頭発表（招待・特別）, 英語, International Conference on Unconventional Computation, Tokyo, 国際会議
発表日 2010年06月 - Minimization Algorithm of Linear Separation Automata
Yuji Numai; Yoshiaki Udagawa; Satoshi Kobayashi
口頭発表（一般）, 英語, IPSJ SIG Technical Report
発表日 2010年03月 - RNAインタラクション反応の線形な2次構造レベルでの解析アルゴリズム
川上貴也; 小林 聡
口頭発表（一般）, 日本語, 情報処理学会研究報告
発表日 2010年03月 - Theory of Minimizing Linear Separation Automata
Yuji Numai; Yoshiaki Udagawa; Satoshi Kobayashi
口頭発表（一般）, 英語, IPSJ SIG Technical Report
発表日 2009年12月 - 線形分離オートマトンを用いたパターン識別手法の理論的基礎について
沼井裕二; 小林聡
口頭発表（一般）, 日本語, 情報処理学会,数理モデル化と問題解決研究会
発表日 2009年03月 - RNA フォールディングシミュレーションのための新しいアルゴリズム
谷川拓己; 小林聡
口頭発表（一般）, 日本語, 情報処理学会,数理モデル化と問題解決研究会
発表日 2009年03月 - On State-Merging Strategies of RPNI Algorithm that Guarantee Identifiability in the Limit
Yuji Numai; Satoshi Kobayashi
口頭発表（一般）, 英語, 情報処理学会アルゴリズム研究会
発表日 2008年 - A General Framework for Efficient Equilibrium State Analysis of Hybridization Reaction Systems
Satoshi Kobayashi
シンポジウム・ワークショップパネル（公募）, 英語, Workshop on Algorithmic Bioprocesses, Lorenz Center, Leiden University, Leiden
発表日 2007年12月 - 組合せ爆発を内包する化学反応系の平衡状態計算
小林聡
口頭発表（一般）, 日本語, 情報処理学会 研究報告
発表日 2007年09月 - 確率木文法近似理論の RNA 二次構造解析への応用
Kazuya Ogasawara; Satoshi Kobayashi
口頭発表（一般）, 英語, 情報処理学会研究報告
発表日 2007年 - Tree Grammars for RNA Secondary Structure Analysis
Satoshi Kobayashi
口頭発表（招待・特別）, 英語, The 1st International Symposium on Languages in Biology and Medicine, The 1st International Symposium on Languages in Biology and Medicine, 国際会議
発表日 2005年11月 - Efficient Tree Grammatical Modeling of RNA Secondary Structures from Alignment Data
Takashi Takakura; Hiroki Asakawa; Shinnosuke Seki; Satoshi Kobayashi
シンポジウム・ワークショップパネル（公募）, 英語, Proc. of RECOMB 2005, Boston, USA
発表日 2005年 - A Grammatical Approach to the Alignment of SA-Strings
Shinnosuke Seki; Satoshi Kobayashi
口頭発表（一般）, 英語, IPSJ SIG Technical Report
発表日 2005年 - Efficiently Evaluating Structure Freeness of Biomolecular Sequences
Satoshi Kobayashi; Kazuya Nagatsu; Atsushi Kijima
口頭発表（一般）, 英語, Proc. of SICE'2004, Hokkaido
発表日 2004年 - Hierarchical Alignment of RNA Secondary Structures Including Pseudoknots
Shinnosuke Seki; Atsushi Kijima; Satoshi Kobayashi; Gen-ichi Sanpei
口頭発表（一般）, 英語, Proc. of Genome Informatics 2004,
発表日 2004年 - Efficient Alignment Method for RNA Secondary Structures Including Pseudoknots
Shinnosuke Seki; Atsushi Kijima; Satoshi Kobayashi; Gen-ichi Sanpei
口頭発表（一般）, 英語, IPSJ SIG Technical Report
発表日 2004年 - Algorithms for Evaluating Sequence Sets for DNA Computing
Satoshi Kobayashi
口頭発表（一般）, 英語, IPSJ SIG Technical Report
発表日 2004年 - バルジ・内部ループを形成しない DNA 配列セットの設計
奥田 耕平; 小林 聡
口頭発表（一般）, 日本語, 情報処理学会 数理モデル化と問題解決 研究報告
発表日 2002年 - Learning Locally Testable Languages and Its Application to Protein Identification
Satoshi Kobayashi; Yasuo Uemura
口頭発表（招待・特別）, 英語, Workshop on Language Modeling of Biological Data, 招待, Pensylvania Univ., 国際会議
発表日 2001年02月 - Modeling RNA Secondary Structures using Tree Grammars and Its Application to RNA Secondary Structure Prediction
Yasuo Uemura; Satoshi Kobayashi
口頭発表（招待・特別）, 英語, Workshop on Language Modeling of Biological Data, Pensylvania Univ., 国際会議
発表日 2001年02月 - Modeling RNA Secondary Structures using Tree Grammars and Its Application to RNA Secondary Structure Prediction
Yasuo Uemura; Satoshi Kobayashi
口頭発表（招待・特別）, 英語, Workshop on Language Modeling of Biological Data, Workshop on Language Modeling of Biological Data, at Pensylvania Univ., Pensylvania Univ., 国際会議
発表日 2001年02月 - DNA コンピューティング --- その概観と理論的研究
小林聡
口頭発表（招待・特別）, 日本語, 第45回システム制御情報学会研究講演会講演論文集，チュートリアル講演
発表日 2001年 - 確率計算システムとしての分子反応系について
小林 聡
口頭発表（一般）, 日本語, 「新しい計算パラダイムシンポジウム2000」論文集，数理モデル化と問題解決研究会，情報処理学会
発表日 2000年 - 制御付き離散事象システムの学習について
石田 信行; 小林 聡
口頭発表（一般）, 日本語, 人工知能学会基礎論研究会
発表日 1999年09月 - DNA分子を用いたホーン節の計算について (A Note on Horn Clause Computation with DNA Molecules)
小林 聡
口頭発表（一般）, 日本語, 人工知能学会基礎論研究会
発表日 1999年03月
担当経験のある科目_授業
- 応用アルゴリズム論
2025年10月 - 2026年03月 - 国際科目（アルゴリズム）
2025年10月 - 2026年03月 - コンピュータサイエンス実験第二
2025年10月 - 2026年03月 - 情報・ネットワーク工学専攻基礎
2025年04月 - 2025年09月 - アルゴリズム論第二
2025年04月 - 2025年09月 - コンピュータサイエンス実験第二
2024年10月 - 2025年03月 - 国際科目・アルゴリズム
2024年10月 - 2025年03月 - 応用アルゴリズム論
2024年10月 - 2025年03月 - 三大学連携学部・英語科目・アルゴリズム
2024年04月 - 2024年09月 - アルゴリズム論第二
2024年04月 - 2024年09月 - 情報・ネットワーク工学専攻基礎
2024年04月 - 2024年09月 - コンピュータサイエンス実験第二
2023年10月 - 2024年03月 - 応用アルゴリズム論
2023年10月 - 2024年03月 - 国際科目（Computer Algorithms）
2023年10月 - 2024年03月 - アルゴリズム論第二
2023年04月 - 2023年09月 - 情報・ネットワーク工学専攻基礎
2023年04月 - 2023年09月
電気通信大学 - 国際科目（Computer Algorithms）
2022年10月 - 2023年03月
電気通信大学 - Advanced Communication Engineering and Informatics IV
電気通信大学 - Advanced Communication Engineering and Informatics IV
The University of Electro-Communications - Advanced Communication Engineering and Informatics IV
電気通信大学
共同研究・競争的資金等の研究課題
- 制御信号系列によって多機能性を実現する分子計算システムの理論とその設計基盤の構築
小林 聡
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 電気通信大学, 基盤研究(B), 研究代表者, 外部から信号系列を与えることによってさまざまな計算機能を実行することのできる分子コンピュータの設計基盤を与えるために，未知の振舞いをもつ制御付き計算モデルの理論，信号に応答する DNA デバイスの開発，DNAデバイス設計のための配列設計システムの構築，複数の DNA デバイスのシステム化に向けたデータや知見の蓄積を行った．理論と実験の連携をしながら，システム化においては，不可逆性の度合いに応じて機能を区分けして設計することの重要性を認識した．また，新しい光応答性塩基の開発により，１塩基レベルの入力の違いを情報処理に反映する技術を得た．これは，新しい制御付き計算モデル開拓への大きな刺激となった．, 19H04204
研究期間 2019年04月01日 - 2022年03月31日 - 分子ロボティクスの支援と広報
萩谷 昌己; 小長谷 明彦; 村田 智; 齊藤 博英; 小林 聡; 藤本 健造
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 東京大学, 新学術領域研究(研究領域提案型), 領域メンバー全員の出席する領域会議を9回行った．公開シンポジウムを年1回開催し，2017年7月に最終公開シンポジウムを開催する予定である．研究会は19回開催した．国際会議併設公開シンポジウムを2回主催した． HP (http://www.molbot.org)から情報発信を続け，年4回のペースでニュースレターを発行した． 学部学生を対象とする国際生体分子デザインコンペティションの支援を行った．国内予選5回を主催し，解説書を執筆した（国際委員会により英訳される予定）．高校生を対象とした講習会ひらめき☆ときめきサイエンスを2回実施した．企業向けのビジネス展にブースを4回出展した．, 24104001
研究期間 2012年06月28日 - 2017年03月31日 - 新学術領域「分子ロボティクス」 「知能分子ロボット実現に向けた化学反応回路の設計と構築」（計画研究）
小林 聡
研究代表者
研究期間 2012年06月28日 - 2017年03月31日 - ＤＮＡナノエンジニアリングによる分子ロボティクスの創成
村田 智; 葛谷 明紀; 瀧ノ上 正浩; 関山 浩介; 野村 慎一郎; 藤本 健造; 竹内 昌治; 小林 聡; 川又 生吹; 森田 雅宗; 浜田 省吾
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 東北大学, 基盤研究(S), 本研究では，DNAナノエンジニアリングのアプローチにより，部品となる分子ひとつひとつを設計し，それをシステムとして組み立てて，さまざまな環境の変化に対し自律的に応答することのできる分子機械システム，すなわち「分子ロボット」を構築する方法の基盤を確立することを目的として，(1) 分子デバイスを格納するためのコンパートメントの作製技術 (2) コンパートメントを介して分子入出力を行うインターフェースの実装技術 (3) 分子ロボット内部の反応を制御する技術および分子ロボット間の分子通信技術 (4) 分子通信による相互作用を通じて分子ロボット群が協調するためのルール設計技術,を開発する．, 22220001
研究期間 2010年04月01日 - 2015年03月31日 - 分子ロボティクスのための反応系解析アルゴリズムの理論
研究期間 2010年 - 2012年 - DNA分子複合体を形成するためのハイブリッド型高速配列設計システムの開発
研究期間 2005年 - 2007年 - 効率的な組合せ最適化アルゴリズムの開発と応用
研究期間 2004年 - 2006年 - 構造的分子計算理論-自律的計算系の解析と設計のための基礎理論
上田 和紀; 横森 貴; 榊原 康文; 小林 聡; 鈴木 泰寛; 上田 和紀; 楠元 範明
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 早稲田大学, 特定領域研究, (1)膜計算モデルにおける新しい計算モデルの提案:神経細胞系をモデルとして,膜計算の新しいモデル「Spiking Neural P-Systems」を提案し,受理器と生成器の両タイプにおいてその計算能力の万能性を示した。 (2)平衡状態の効率の良い計算手法の開発:入力分子のサイズに比して会合の結果生成される分子複合体の個数が組合せ論的な爆発をするような反応系に対して,平衡状態を計算するための一般論を構築した。平衡状態計算を系全体の自由エネルギーの最小化問題として定式化し,変数の個数を著しく削減する新しいアルゴリズムを開発した。 (3)細胞並列計算に向けたバクテリアセルオートマトンの実装:細胞を用いたセルオートマトンの実現に向けての第一歩として,細胞内分子反応メカニズムを用いて自律的でプログラム可能なバクテリアコンピュータを開発した。これは世界で初めてバクテリアを用いて計算が実行できたことを証明するものである。 (4)抽象化学反応計算モデルの研究:微分方程式系などでは解析が困難な少数分子の化学反応系の振る舞いについて計算機実験と数理的解析により検討し,特にBelousov-Zhabotinsk (BZ)反応の数理モデルであるBrruselatorとOregonatorについて,分子数が少数になることによる不安定性について解析した。 (5)分子計算シミュレータ:階層構造と接続構造の両方を扱う階層グラフ書換えモデルLMNtalの表現力検証のために,代表的計算モデルのエンコード法の確立と実装を行った。Ambient計算のエンコードにおいては自己調整に基づく分散名前管理方式を実現した。純粋λ計算のエンコードにおいては,膜を活用することで従来手法よりもはるかに簡潔な方法を実現した。, 14085205
研究期間 2002年 - 2006年 - 例からの学習を行う効率的アルゴリズムの開発
富田 悦次; 若月 光夫; 西野 哲朗; 小林 聡
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 電気通信大学, 基盤研究(C), 単純決定性言語の学習問題の一形式として,目的言語の主要部分である代表サンプルと名付けた例の部分集合が与えられていれば,学習者からは所属性質問を繰り返すことだけにより,多項式的に目的言語を厳密学習出来る効率的アルゴリズムを確立した.ここで,単純決定性言語は多項式的に等価性判定することが出来るとの以前の成果を巧妙に利用している. 決定性プッシュダウンオートマトンの学習に関しては,実時間空スタック受理式1カウンターオートマトンで,推移規則が各入力記号に対して一個のみ存在するモデルについて,それを明確に特徴付ける特徴サンプルを多項式サイズにおいて明確に規定する方法を確立し,それを基本として,正の例だけから更新時間・更新回数共に多項式的な極限同定学習アルゴリズムを達成した. ブール関数の内でAC^0と呼ばれるクラスに対し,その入出力例にノイズが加わった場合においても近似学習を達成するアルゴリズムを考案した.ここでは,先ずノイズ率あるいはその上界が既知であることを前提とした場合を考え,更に,そのノイズ率自身を推定することにも成功し,これにより,同ブール関数のクラスを,ノイズ率が未知のノイズ付例からでも,準多項式的に学習達成するアルゴリズムを確立した. 正則言語のある部分クラスについて,それの正の例だけから極限同定を行う学習アルゴリズムを考案し,更に,上記言語クラスを含む正則言語の幾つかの部分クラスに対して,正の例から極限同定を可能とする統一的手法を提示した. 更に,学習における概念のクラスタ化を行う,グラフ中の最大クリーク抽出に関して非常に効率的なアルゴリズムを確立し,一般化することにより,それをバイオインフォマティクス,画像処理などの幾つかの実問題に応用して有効な成果を得た., 13680435
研究期間 2001年 - 2003年 - 分子コンピュータのための確率的計算理論
研究期間 2001年 - 2003年 - 演繹を基本演算とする超並列分子計算モデルに関する研究
研究期間 1999年 - 2000年 - DNA配列の相補性を利用した並列計算の理論
研究期間 1997年 - 1998年 - 文法学習アルゴリズムに基づく蛋白質高次構造予測システムの開発
横森 貴; 小林 聡
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 電気通信大学, 重点領域研究, DNA、RNA、あるいは蛋白質の高次構造の予測を行なうために最も重要なのは、それらの高次構造を表現するためのモデルを提案することである。我々は既に、形式言語理論の枠組を援用した、核酸配列の構造、あるいは蛋白質の構造を表現するための形式的なモデルを提案してきた。特に、RNAの二次構造をモデル化するための文法として、木文法TAG^2_を提案した。この木文法は、RNAの二次構造の中でも特に、その遺伝子の制御等への関わりが指摘され重要視されているシュードノット構造を含むような複雑な二次構造も柔軟に表現できることが検証されている。 この文法TAG^2_ の学習アルゴリズムを開発する上でまず重要な問題となるのは、その構文解析アルゴリズムの計算量であった。すなわち、従来の木文法の構文解析アルゴリズムでは、時間計算量がO^(n^6)のものが知られているが、実際に実装して二次構造予測や同定に使用してみたところ、非常に遅く、長さ50程度の文字列の認識に対して、1時間以上かかってしまい、効率の良い実際的な学習アルゴリズムの開発は困難に思われた。 そこで、我々は、TAG^2_ がRNA二次構造の表現という目的に特化されている点に注目して、より高速な構文解析アルゴリズムの開発を目指した。その結果、O^(n^4)のアルゴリズムを開発し、長さ50程度の配列に対しては、100倍以上の高速化が達成されることを実験的に検証した。またさらに、この開発されたアルゴリズムを用いて、シュードノット構造を含むことが知られているようなRNA配列の二次構造予測を行ったところ、非常に良い精度で、生物学的に知られている構造に合致することが実験的に確認された。 現在は、上記研究と並行して行っていた、近似学習理論の新しい枠組に関する研究成果を土台にして、TAG^2_ の学習アルゴリズム・システムの開発・実装を進めている。, 07249201
研究期間 1995年 - 1995年 - 文法の近似学習理論と遺伝子構造解析への応用
研究期間 1995年 - 1995年 - 文法学習理論に基づく蛋白質の高次構造予測システムの開発
研究期間 1994年 - 1994年
