博士（理学）, 東北大学

Game Informatics

ゲーム情報学

情報通信, エンタテインメント、ゲーム情報学

情報通信, 知能情報学

2015年04月01日
電気通信大学情報理工学研究科, 准教授

2010年08月01日 - 2015年03月31日
電気通信大学先端領域教育研究センター, 特任助教

2010年04月01日 - 2010年07月31日
東北大学高等教育開発推進センター, 助教

2007年04月01日 - 2010年03月31日
東北大学大学院理学研究科, 助教

2006年06月01日 - 2007年03月31日
東北大学大学院理学研究科, 研究支援者

2003年05月01日 - 2006年05月31日
トロント大学化学科, 博士研究員

2000年04月01日 - 2003年03月31日
東北大学大学院理学研究科, 日本学術振興会特別研究員（DC1）

2015年04月
情報処理学会ゲーム情報学運営委員, 学協会

2015年04月
情報処理学会論文誌編集委員, 学協会

受賞日 2022年11月
情報処理学会ゲーム情報学研究会
NOCCA×NOCCAの強解決
GPW優秀論文賞, 山本敦也;保木邦仁

受賞日 2020年11月
第1回世界将棋AI電竜戦（2020年11月）
第1回世界将棋AI電竜戦独創賞
その他の賞

受賞日 2018年07月
Computer Entertainment Developers Conference (CEDEC)
著述賞
CEDEC AWARDS 2018 特別賞, 伊藤毅志;保木邦仁;三宅陽一郎
国内学会・会議・シンポジウム等の賞, 日本国

受賞日 2015年03月
情報処理学会
長尾真記念特別賞
国内学会・会議・シンポジウム等の賞

受賞日 2014年04月
International Computer Games Association (ICGA)
ICGA Journal Award
国際学会・会議・シンポジウム等の賞

受賞日 2013年05月
コンピュータ将棋協会
第23回世界コンピュータ将棋選手権優勝

受賞日 2012年11月
Taiwanese Association for Artificial Intelligence
Excellent Paper Award
国際学会・会議・シンポジウム等の賞

受賞日 2012年11月
Taiwanese Association for Artificial Intelligence
Excellent Paper Award (TAAI 2012)
国際学会・会議・シンポジウム等の賞

受賞日 2008年01月
情報処理学会
ソフトウエアジャパン2008アワード

受賞日 2007年05月
コンピュータ将棋協会
CSA貢献賞

受賞日 2006年05月
コンピュータ将棋協会
第16回世界コンピュータ将棋選手権優勝

受賞日 2003年03月
青葉理学振興会
平成14年度青葉理学振興会賞

NOCCA × NOCCAの強解決
山本敦也; 保木邦仁
ラスト(シニア)オーサー, 情報処理学会論文誌, 64巻, 12号, 掲載ページ 1678-1688, 出版日 2023年12月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Shift Quality Classifier Using Deep Neural Networks on Small Data with Dropout and Semi-Supervised Learning
Takefumi KAWAKAMI; Takanori IDE; Kunihito HOKI; Masakazu MURAMATSU
IEICE Transactions on Information and Systems, Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE), E106.D巻, 12号, 掲載ページ 2078-2084, 出版日 2023年12月01日, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Method for constructing artificial intelligence player with abstractions to Markov Decision processes in multiplayer game of Mahjong
Moyuru Kurita; Kunihito Hoki
IEEE Transactions on Games, 13巻, 1号, 掲載ページ 99-110, 出版日 2021年03月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Development of Artificial Intelligence to Classify Quality of Transmission Shift Control Using Deep Convolutional Neural Networks
Takefumi Kawakami; Takanori Ide; Eiji Moriyama; Kunihiro Hoki; Masakazu Muramatsu
IEEE Transactions on Vehicular Technology, 69巻, 12号, 掲載ページ 16168-16172, 出版日 2020年12月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Recognizing Similarities in Automatic Transmissions of Vehicles by Using Time Series Data and Autoencorders
Takefumi Kawakami; Takanori Ide; Kiyohisa Tomita; Eiji Moriyama; Kunihito Hoki; Masakazu Muramatsu
WCX SAE World Congress Experience, 2019-01-0343巻, 出版日 2019年04月, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

強化学習法によるデジタルカーリングの初歩的な行動知識の獲得
松井亮平; 保木邦仁
情報処理学会論文誌, 情報処理学会, 59巻, 11号, 掲載ページ 2063-2073, 出版日 2018年11月15日, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 日本語

Classification of Time Series Measurement Data for Lock-Up Clutch of Automatic Transmission of Vehicles Using Deep Convolutional Neural Networks
Takefumi Kawakami; Takanori Ide; Kiyohisa Tomita; Eiji Moriyama; Hiroshi Tsutsui; Kunihito Hoki; Masakazu Muramatsu
SAE Technical Papers, SAE International, 2018-巻, 出版日 2018年, 査読付, A newly developed classifying method for time series measurement data of automatic transmission of vehicles is presented. The proposed method uses deep convolutional neural networks to learn what is comfortable acceleration. In addition, our proposal method employs supervised learning based on experienced engineer's criterion. As a demonstrative problem, we consider the classification of time series measurement data for lock-up clutch control of an 8 speed automatic transmission.
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Improved simulation adjusting
Nobuo Araki; Kunihito Hoki; Masakazu Muramatsu
ICGA Journal, International Computer Games Association, 39巻, 3-4号, 掲載ページ 195-204, 出版日 2017年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Pure Nash equilibria of competitive diffusion process on toroidal grid graphs
Yuki Sukenari; Kunihito Hoki; Satoshi Takahashi; Masakazu Muramatsu
DISCRETE APPLIED MATHEMATICS, ELSEVIER SCIENCE BV, 215巻, C号, 掲載ページ 31-40, 出版日 2016年12月, 査読付, We consider a competitive diffusion process for two players on two-dimensional toroidal grid graphs. Pure Nash equilibria for the game are completely characterized; i.e., for arbitrary-sized toroidal grid graphs, we list all the initial positions that are pure Nash equilibria. (C) 2016 Elsevier B.V. All rights reserved.
研究論文（学術雑誌）, 英語

畳み込みニューラルネットワークを用いた囲碁における 畳み込みニューラルネットワークを用いた囲碁における一局の棋譜からの棋力推定
荒木伸夫; 保木邦仁; 村松正和
情報処理学会論文誌, 57巻, 11号, 掲載ページ 2365-2373, 出版日 2016年, 査読付, 囲碁のプロ棋士は，1局の棋譜を見ればプレイヤの棋力が分かるといわれている．本稿では，畳み込みニューラルネットワーク（Convolutional Neural Network; CNN）を使用し，1局の囲碁の棋譜より，プレイヤの棋力を推定する手法を提案する．プレイヤのレート値を推定する実験と，プレイヤを上級/中級/初級にクラス分けする実験を行った．提案手法を実装して囲碁クエストの13路盤棋譜データを用いて学習させて実験したところ，レート値を推定する手法としては従来手法より平均自乗誤差が小さくなった．また，クラス分類する実験においては，1度CNNを用いてレート値を推定してからその値に応じてクラス分けを行う手法と，最初からクラス分類をCNNに学習させる手法の2種類を提案し，それぞれ長所と短所があることを確かめた．It is said that any professional player can estimate a player's strength accurately by looking at just one game record. We propose to use Convolutional Neural Network (CNN) to estimate a Go player's strength from only one game record. We perform two experiments: (i) to estimate a player's rating, and (ii) to classify a player into three classes in strength. We use game records provided by GoQuest to train CNN. For estimating ratings, we compare our method with an existing method to find that our method gives a smaller average mean squared error than that of the existing method. For the classification, we compare two methods: (i) the method that classify a player according to the rating predicted by the CNN, and (ii) the method that trains CNN directly to classify a player based on just one game record. We observed that the two methods have different strong points and weak points.
研究論文（学術雑誌）, 日本語

Human-like build-order management in StarCraft to win against specific opponent’s strategies
H. Takino; K. Hoki
3rd International Conference on Applied Computing & Information Technology, IEEE, 掲載ページ 97-102, 出版日 2015年, 査読付, StarCraft: Brood War is one of most-popular classic real-time strategy (RTS) games and has attracted much interest in recent researches. The Artificial Intelligence (AI) in StarCraft has not been that advanced, so professional players have consistently been stronger than any AI. We have considered the build order problem in RTS games for this paper and propose a simple human-like build-order management model to pursue human intelligence, where matrix B represents the build order in the model. Our experiments using state-of-art AI showed that the model is capable of strengthening the AI and effective at countering a specific opponent's strategies. Our experiments also showed that switching B in the model in accordance with the information on the opponent's strategies from scouts is effective.
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Analysis of Performance of Consultation Methods in Computer Chess
Kunehito Hoki; Seya Omori; Takeshi Ito
JOURNAL OF INFORMATION SCIENCE AND ENGINEERING, INST INFORMATION SCIENCE, 30巻, 3号, 掲載ページ 701-712, 出版日 2014年05月, 査読付, The performance of consultation methods, i.e., majority voting, the optimistic selection rule, and the pseudo-random number (PRN) ensemble method, are examined in computer chess using 2180 chess problems. Here, the optimistic selection rule selects a program that returns the highest search value, and the PRN ensemble consists of multiple individual copies of one base program, and each copy is diversified by adding random numbers to the evaluation function of the base program. We carried out empirical experiments by using state-of-the-art chess-program Crafty as the base program. We found that the percentage of correct answers increased from 55.6 to 57.1% using optimistic selection from the PEN ensemble. The experimental results indicated that the consultation methods allowed simple yet effective distributed computing in chess.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Large-Scale Optimization for Evaluation Functions with Minimax Search
Kunihito Hoki; Tomoyuki Kaneko
JOURNAL OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE RESEARCH, AI ACCESS FOUNDATION, 49巻, 掲載ページ 527-568, 出版日 2014年, 査読付, This paper presents a new method, Minimax Tree Optimization (MMTO), to learn a heuristic evaluation function of a practical alpha-beta search program. The evaluation function may be a linear or non-linear combination of weighted features, and the weights are the parameters to be optimized. To control the search results so that the move decisions agree with the game records of human experts, a well-modeled objective function to be minimized is designed. Moreover, a numerical iterative method is used to find local minima of the objective function, and more than forty million parameters are adjusted by using a small number of hyper parameters. This method was applied to shogi, a major variant of chess in which the evaluation function must handle a larger state space than in chess. Experimental results show that the large-scale optimization of the evaluation function improves the playing strength of shogi programs, and the new method performs significantly better than other methods. Implementation of the new method in our shogi program B o n a n z a made substantial contributions to the program's first-place finish in the 2013 World Computer Shogi Championship. Additionally, we present preliminary evidence of broader applicability of our method to other two-player games such as chess.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Monte-Carlo simulation Adjusting
N. Araki; M. Muramatsu; K. Hoki; S. Takahashi
the Twenty-Eighth AAAI Conference on Artificial Intelligence, 掲載ページ 3094-3095, 出版日 2014年, 査読付
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

PARALLEL DOVETAILING AND ITS APPLICATION TO DEPTH-FIRST PROOF-NUMBER SEARCH
Kunihito Hoki; Tomoyuki Kaneko; Akihiro Kishimoto; Takeshi Ito
ICGA JOURNAL, IOS PRESS, 36巻, 1号, 掲載ページ 22-36, 出版日 2013年03月, 査読付, Depth-first proof-number (df-pn) search is an effective sequential AND/OR tree search algorithm using the notion of proof and disproof numbers. Although df-pn has been parallelized in shared-memory environments thus far, parallelizing df-pn in distributed-memory environments still remains a challenge. This paper presents simple yet empirically effective parallel df-pn methods for distributed computing environments. Our methods are based on parallel dovetailing that has been successfully applied to a number of algorithms and they incur almost no communication overhead by independently performing df-pn search that exploits a different part of the search space in each processing node. More specifically, we present two methods of parallelizing an enhanced df-pn variant called df-pn(+) : the first is based on leveraging non-deterministic behaviors of a shared-memory parallel df-pn search algorithm (SPDDFPN+), and the second is based on randomly initializing proof and disproof numbers (RPDDFPN+). Experimental results using state-of-the-art solvers indicated that RPDDFPN+ achieves reasonable speedups in both tsume-shogi (checkmate problems in Japanese chess) and tsume-Go (life-and-death problems in Go), which have completely different characteristics. Moreover, parallel dovetailing occasionally yields superlinear speedups with a reasonably small number of base solvers and can even solve additional instances that the original solver is unable to solve. Our results also revealed that SPDDFPN(+)improves the efficiency of a high-performance tsume-shogi solver.
研究論文（学術雑誌）, 英語

A System-Design Outline of the Distributed-Shogi-System Akara 2010
Kunihito Hoki; Tomoyuki Kaneko; Daisaku Yokoyama; Takuya Obata; Hiroshi Yamashita; Yoshimasa Tsuruoka; Takeshi Ito
2013 14TH ACIS INTERNATIONAL CONFERENCE ON SOFTWARE ENGINEERING, ARTIFICIAL INTELLIGENCE, NETWORKING AND PARALLEL/DISTRIBUTED COMPUTING (SNPD 2013), IEEE, 0巻, 掲載ページ 466-471, 出版日 2013年, 査読付, This paper describes Akara 2010, the distributed shogi system that has defeated a professional shogi player in a public game for the first time in history. The system employs a novel design to build a high-performance computer shogi player for standard tournament conditions. The design enhances the performance of the entire system by means of distributed computing. To utilize a large number of computers, a majority-voting method using four existing programs is combined with a distributed-search method. Although the performance of the entire system could not be tested, the majority-voting component increased the winning percentage from 62% to 73%, and the distributed-search component increased it from 50% to 70% or more.
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Distributed-Shogi-System Akara 2010 and its Demonstration
K. Hoki; T. Kaneko; D. Yokoyama; T. Obata; H. Yamashita; Y. Tsuruoka; T. Ito
International Journal of Computer & Information Science, International Association for Computer and Information Science (ACIS), 14巻, 掲載ページ 55-63, 出版日 2013年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Theoretical verification of nonthermal microwave effects on intramolecular reactions
Manabu Kanno; Kosuke Nakamura; Eri Kanai; Kunihito Hoki; Hirohiko Kono; Motohiko Tanaka
The Journal of Physical Chemistry, ACS Publications, 116巻, 掲載ページ 2177-2183, 出版日 2012年02月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Theoretical investigation of the structures and dynamics of crystalline molecular gyroscopes
Anant Babu Marahatta; Manabu Kanno; Kunihito Hoki; Wataru Setaka; Stephan Irle; Hirohiko Kono
Journal of Physical Chemistry C, ACS Publications, 116巻, 46号, 掲載ページ 24845-24854, 出版日 2012年, 査読付, Recently, molecular rotor systems have been emerging as a promising candidate of functional nanoscale devices. A macroscopic gyroscope like molecule in a crystalline solid is particularly unique owing to its variable physicochemical properties. Setaka et al. have achieved the synthesis of a novel crystalline molecular gyroscope characterized by a closed topology with a phenylene rotator encased in three long siloxaalkane spokes [Setaka, W.
et al. Chem. Lett.2007, 36, 1076]. We theoretically investigated the underlying mechanism of its rotational dynamics by utilizing the self-consistent-charge density-functional-based tight-binding (DFTB) method for crystal structures. We first found that the DFTB semiquantitatively reproduced the unit cell molecular geometries of all three stable X-ray structures under the periodic boundary condition. From the potential energy surface calculations, the activation barrier for phenylene rotation was estimated to be about 1.2 kcal/mol, which is much lower than those of other, previously synthesized gyroscopic compounds. In comparison to 1,4-bis(trimethylsilyl)benzene of a similar crystal structure but of an open topology, the siloxaalkane frame in the crystalline molecular gyroscope under consideration effectively blocks strong intermolecular steric interactions experienced by the phenylene rotator. The molecular dynamics simulations based on the DFTB exemplified facile phenylene flipping between the stable structures, especially at high temperature. The present results demonstrate the remarkable ability of the DFTB method to predict the crystal structures and rotational dynamics of this type of crystalline molecular gyroscopes. © 2012 American Chemical Society.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Performance Analysis of Consultation Methods in Computer Chess
Seiya Omori; Kunihito Hoki; Takeshi Ito
2012 CONFERENCE ON TECHNOLOGIES AND APPLICATIONS OF ARTIFICIAL INTELLIGENCE (TAAI), IEEE, 掲載ページ 171-175, 出版日 2012年, 査読付, The performance of consultation methods is examined in computer chess using two kinds of experiments. One is playing self-play games to observe the winning rates, and the other is solving a collection of chess problems to observe the percentages of the correct answers. It is shown that the winning rate of the optimistic selection rule with 4 base programs against the original one is 61%. Moreover, it is shown that the rate of correct answers with the nominal depth 8 increases from 59% to 70% using the optimistic selection rule with 16 base programs. These results indicate that consultation methods allow us simple yet effective distributed computing in chess.
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Efficiency of three forward-pruning techniques in shogi: Futility pruning, null-move pruning, and Late Move Reduction (LMR)
Kunihito Hoki; Masakazu Muramatsu
Entertainment Computing, Elsevier B.V., 3巻, 3号, 掲載ページ 51-57, 出版日 2012年, 査読付, The efficiency of three forward-pruning techniques, i.e., futility pruning, null-move pruning, and LMR, is analyzed in shogi, a Japanese chess variant. It is shown that the techniques with the α-β pruning reduce the effective branching factor of shogi endgames to 2.8 without sacrificing much accuracy of the search results. Because the average number of the raw branching factor in shogi is around 80, the pruning techniques reduce the search space more effectively than in chess. © 2011 International Federation for Information Processing.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Analysis of evaluation-function learning by comparison of sibling nodes
Tomoyuki Kaneko; Kunihito Hoki
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 7168巻, 掲載ページ 158-169, 出版日 2012年, 査読付, This paper discusses gradients of search values with a parameter vector θ in an evaluation function. Recent learning methods for evaluation functions in computer shogi are based on minimization of an objective function with search results. The gradients of the evaluation function at the leaf position of a principal variation (PV) are used to make an easy substitution of the gradients of the search result. By analyzing the variations of the min-max value, we show (1) when the min-max value is partially differentiable and (2) how the substitution may introduce errors. Experiments on a shogi program with about a million parameters show how frequently such errors occur, as well as how effective the substitutions for parameter tuning are in practice. © 2012 Springer-Verlag.
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

The global landscape of objective functions for the optimization of shogi piece values with a game-tree search
Kunihito Hoki; Tomoyuki Kaneko
Lecture Notes in Computer Science (including subseries Lecture Notes in Artificial Intelligence and Lecture Notes in Bioinformatics), 7168巻, 掲載ページ 184-195, 出版日 2012年, 査読付, The landscape of an objective function for supervised learning of evaluation functions is numerically investigated for a limited number of feature variables. Despite the importance of such learning methods, the properties of the objective function are still not well known because of its complicated dependence on millions of tree-search values. This paper shows that the objective function has multiple local minima and the global minimum point indicates reasonable feature values. Moreover, the function is continuous with a practically computable numerical accuracy. However, the function has non-partially differentiable points on the critical boundaries. It is shown that an existing iterative method is able to minimize the functions from random initial values with great stability, but it has the possibility to end up with a non-reasonable local minimum point if the initial random values are far from the desired values. Furthermore, the obtained minimum points are shown to form a funnel structure. © 2012 Springer-Verlag.
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Experimental and theoretical investigations of isomerization reactions of ionized acetone and its dimer
Yoshiyuki Matsuda; Kunihito Hoki; Satoshi Maeda; Ken-ichi Hanaue; Keisuke Ohta; Keiji Morokuma; Naohiko Mikami; Asuka Fujii
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS, ROYAL SOC CHEMISTRY, 14巻, 2号, 掲載ページ 712-719, 出版日 2012年, 査読付, Ionization dynamics of acetone and its dimer in supersonic jets is investigated by a combination of experimental and theoretical techniques, both of which have recently been developed. In experiments, the neutral and the cationic structures are explored by infrared predissociation spectroscopy with the vacuum-ultraviolet photoionization detection schemes. Reaction paths following the one-photon ionization of the acetone monomer and its dimer have been studied by the joint use of several theoretical methods including the ab initio molecular dynamics, the global reaction route mapping, the intrinsic reaction coordinate, and the artificial force induced reaction calculations. Upon one-photon ionization, the dimer isomerizes to the H-bonded form, in which the enol cation of acetone is bound to the neutral molecule, while this enolization is energetically forbidden in the acetone monomer. The enolization of the dimer cation occurs through a two-step proton-transfer from the methyl group of the ionized moiety, and is catalyzed by the neutral moiety within the dimer cation.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Excitation of Biomolecules by Coherent vs. Incoherent Light: Model Rhodopsin Photoisomerization
Kunihito Hoki; Paul Brumer
Procedia Chemistry, Elsevier BV, 3巻, 1号, 掲載ページ 122-131, 出版日 2011年, 査読付
研究論文（学術雑誌）

Consultation Algorithm for Computer Shogi: Move Decisions by Majority
Takuya Obata; Takuya Sugiyama; Kunituto Hoki; Takeshi Ito
COMPUTERS AND GAMES, SPRINGER-VERLAG BERLIN, 6515巻, 掲載ページ 156-+, 出版日 2011年, 査読付, A new algorithm that runs on a computer with interconnected processors has been designed for Shogi. The algorithm adopts consultation between many individual players. A method that can create multiple players from one program is presented. Applying a simple rule to select a decision on a single move, the consultation algorithm improves the performance of computer Shogi engines. It is also demonstrated that a council system consisting of three well-known Shogi programs: YSS, GPS, and BONANZA plays better games than any of the three programs individually.
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

Optimistic Selection Rule Better Than Majority Voting System
Takuya Sugiyama; Takuya Obata; Kunihito Hoki; Takeshi Ito
COMPUTERS AND GAMES, SPRINGER-VERLAG BERLIN, 6515巻, 掲載ページ 166-+, 出版日 2011年, 査読付, A recently proposed ensemble approach to game-tree search has attracted a great deal of attention. The ensemble system consists of M computer players, where each player uses a different series of pseudo-random numbers. A combination of multiple players under the majority voting system would improve the performance of a Shogi-playing computer. We present a new strategy of move selection based on the search values of a number of players. The move decision is made by selecting one player from all M players. Each move is selected by referring to the evaluation value of the tree search of each player. The performance and mechanism of the strategy are examined. We show that the optimistic selection rule, which selects the player that yields the highest evaluation value, outperforms the majority voting system. By grouping 16 or more computer players straightforwardly, the winning rates of the strongest Shogi programs increase from 50 to 60% or even higher.
研究論文（国際会議プロシーディングス）, 英語

将棋における合議アルゴリズム―局面評価値に基づいた指し手の選択
杉山卓弥; 小幡拓弥; 斉藤博昭; 保木邦仁; 伊藤毅志
情報処理学会論文誌, 情報処理学会, 51巻, 11号, 掲載ページ 2048-2054, 出版日 2010年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 日本語

将棋における合議アルゴリズム―多数決による手の選択―
伊藤毅志; 小幡拓弥; 杉山卓弥; 保木邦仁
情報処理学会論文誌, 52巻, 11号, 掲載ページ 3030-3037, 出版日 2010年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 日本語

Quantum dynamics of light-driven chiral molecular motors
Masahiro Yamaki; Shin-ichiro Nakayama; Kunihito Hoki; Hirohiko Kono; Yuichi Fujimura
PHYSICAL CHEMISTRY CHEMICAL PHYSICS, ROYAL SOC CHEMISTRY, 11巻, 11号, 掲載ページ 1662-1678, 出版日 2009年, 査読付, The results of theoretical studies on quantum dynamics of light-driven molecular motors with internal rotation are presented. Characteristic features of chiral motors driven by a non-helical, linearly polarized electric field of light are explained on the basis of symmetry argument. The rotational potential of the chiral motor is characterized by a ratchet form. The asymmetric potential determines the directional motion: the rotational direction is toward the gentle slope of the asymmetric potential. This direction is called the intuitive direction. To confirm the unidirectional rotational motion, results of quantum dynamical calculations of randomly-oriented molecular motors are presented. A theoretical design of the smallest light-driven molecular machine is presented. The smallest chiral molecular machine has an optically driven engine and a running propeller on its body. The mechanisms of transmission of driving forces from the engine to the propeller are elucidated by using a quantum dynamical treatment. The results provide a principle for control of optically-driven molecular bevel gears. Temperature effects are discussed using the density operator formalism. An effective method for ultrafast control of rotational motions in any desired direction is presented with the help of a quantum control theory. In this method, visible or UV light pulses are applied to drive the motor via an electronic excited state. A method for driving a large molecular motor consisting of an aromatic hydrocarbon is presented. The molecular motor is operated by interactions between the induced dipole of the molecular motor and the electric field of light pulses.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Dissipation effects on laser control of cis/trans isomerization
Kunihito Hoki; Paul Brumer
CHEMICAL PHYSICS LETTERS, ELSEVIER SCIENCE BV, 468巻, 1-3号, 掲載ページ 23-27, 出版日 2009年01月, 査読付, Photoisomerization in a dissipative environment is examined using optimal control within the secular Redfield approximation. With decoherence assumed rapid compared to relaxation, we find that as the environment-induced dissipation increases the optimal pulse moves towards earlier pulse times ( to take advantage of relaxation effects), shorter duration, increased power, with lower resultant target cross sections. The control mechanism is seen to change from pump-dump to pump-dump-plus-environmentally-induced-relaxation as the coupling to the environment increases. (C) 2008 Elsevier B. V. All rights reserved.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Quantum control of a chiral molecular motor driven by femtosecond laser pulses: Mechanisms of regular and reverse rotations
M. Yamaki; K. Hoki; H. Kono; Y. Fujimura
CHEMICAL PHYSICS, ELSEVIER SCIENCE BV, 347巻, 1-3号, 掲載ページ 272-278, 出版日 2008年05月, 査読付, Rotational mechanisms of a chiral molecular motor driven by femtosecond laser pulses were investigated on the basis of results of a quantum control simulation. A chiral molecule, (R)-2-methyl-cyclopenta-2,4-dienecarboaldehyde, was treated as a molecular motor within a one-dimensional model. It was assumed that the motor is fixed on a surface and driven in the low temperature limit. Electric fields of femtosecond laser pulses driving both regular rotation of the molecular motor with a plus angular momentum and reverse rotation with a minus one were designed by using a global control method. The mechanism of the regular rotation is similar to that obtained by a conventional pump-dump pulse method: the direction of rotation is the same as that of the initial wave packet propagation on the potential surface of the first singlet (n pi*) excited state S-1. A new control mechanism has been proposed for the reverse rotation that cannot be driven by a simple pump-dump pulse method. In this mechanism, a coherent Stokes pulse creates a wave packet localized on the ground state potential surface in the right hand side. The wave packet has a negative angular momentum to drive reverse rotation at an early time. (C) 2007 Elsevier B.V. All rights reserved.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Quantum optimal control of electron ring currents in chiral aromatic molecules
Manabu Kanno; Kunihito Hoki; Hirohiko Kono; Yuichi Fujimura
JOURNAL OF CHEMICAL PHYSICS, AMER INST PHYSICS, 127巻, 20号, 掲載ページ 204314-1-204314-9, 出版日 2007年11月, 査読付, We report the results of optimal control simulations of pi-electron rotation (ring current) in a six-membered chiral aromatic molecule, 2,5-dichloro[n](3,6)pyrazinophane (DCP), attached at a surface and excited by a linearly polarized UV laser. DCP has a pair of optically allowed, quasidegenerate pi-electronic excited states. The laser pulse to generate an approximate angular momentum eigenstate consisting of the quasidegenerate states was designed using the global optimal control theory. For both counterclockwise and clockwise pi-electron rotations, the calculated objective functional and target yield as a function of the angle of the photon polarization vector show two maxima and two minima. The origin of the two minima is coherent excitation to only one of the quasidegenerate states. The two maxima arise from creation of a superposition of the quasidegenerate states. The optimal control pulse at the maxima is a two-color laser field resonant with the quasidegenerate states. The electric field of the optimal control pulse consists of two parts: a slowly oscillating part with phase phi(env) and a rapidly oscillating one. The phase phi(env) is a crucial parameter for determination of the rotation direction of pi electrons at the end of control. The results of the optimal control simulations suggest that pi-electron rotation can be controlled by applying a two-color laser field with adjusted phases. (c) 2007 American Institute of Physics.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Theoretical Design of an Aromatic Hydrocarbon Rotor Driven by a Circularly Polarized Electric Field
Masahiro Yamaki; Kunihito Hoki; Takato Teranishi; Wilfredo Credo Chung; Fabio Pichierri; Hirohiko Kono; Yuichi Fujimura
Journal of Physical Chemistry A, American Chemical Society, 111巻, 掲載ページ 9374-9378, 出版日 2007年08月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Calculation of the cross section of epithermal neutron scattering from water by a time-dependent wavepacket approach
Seiichi Tanabe; Kunihito Hoki; Hirohiko Kono; Yuichi Fujimura
CHEMICAL PHYSICS LETTERS, ELSEVIER SCIENCE BV, 437巻, 4-6号, 掲載ページ 267-271, 出版日 2007年04月, 査読付, An expression for an epithermal neutron scattering cross section from a water cluster is derived by using a time-dependent wavepacket approach. Both the translational motion of the center of mass of the cluster and the vibrational modes of a proton in the cluster are taken into account. Incident energy dependence on the neutron proton scattering cross sections calculated for a simplified cluster model agrees with experimental results of neutron scattering from water. Time correlation functions of momentum transfer clearly show that both the translational and vibrational motions significantly contribute to the scattering cross section in the low energy regime. (c) 2007 Elsevier B.V. All rights, reserved.
研究論文（学術雑誌）, 英語

An analysis of two liquid-state adaptive feedback experiments
Paul Brumer; Kunihito Hoki; Michael Spanner
ISRAEL JOURNAL OF CHEMISTRY, WILEY-BLACKWELL, 47巻, 1号, 掲載ページ 111-114, 出版日 2007年, 査読付, Adaptive feedback experiments, which provide an engineering oriented approach to optimizing a desired target in a molecular process, have been extensively developed over the past decade. Efforts to extract the control mechanisms that underlie the observed control have, however, only recently begun in earnest. We describe the results of the analyses of two liquid state adaptive feedback experiments, showing that the resultant control takes little advantage of coherent quantum effects.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Mechanisms in Adaptive Feedback Control: Photoisomerization in a Liquid
Kunihito Hoki; Paul Brumer
Physical Review Letters, American Physical Society (APS), 95巻, 16号, 出版日 2005年10月12日, 査読付
研究論文（学術雑誌）

Quantum control of unidirectional rotations of a chiral molecular motor
M. Yamaki; K. Hoki; Y. Ohtsuki; H. Kono; Y. Fujimura
Phys. Chem. Chem. Phys., 7巻, 掲載ページ 1900-1904, 出版日 2005年04月, 査読付
英語

Quantum control of a chiral molecular motor driven by laser pulses
M. Yamaki; K. Hoki; Y. Ohtsuki; H. Kono; Y. Fujimura
J. Am. Chem. Soc., 127巻, 掲載ページ 7300-7301, 出版日 2005年04月, 査読付
英語

Quantum control of a chiral molecular motor driven by linearly polarized laser pulses
M. Yamaki; K. Hoki; Y. Ohtsuki; H. Kono; Y. Fujimura
in “Ultrafast Phenomena XIV”, 掲載ページ 508-510, 出版日 2005年, 査読付
英語

Sequential pump-dump control of photoisomerization competing with photodissociation of optical isomers
Kunihito Hoki; Leticia González; Mohamed F. Shibl; Yuichi Fujimura
Journal of Physical Chemistry A, 108巻, 31号, 掲載ページ 6455-6463, 出版日 2004年08月05日, 査読付, A sequential pump-dump control scenario for photoisomerization competing with direct photodissociation of a chiral molecule is derived by using a global optimization method. As an example, H2POSD with axial chirality is considered. The first excited electronic state with n-σ* electronic configuration is characterized by a repulsive potential that leads to P-S bond breaking. In this scenario, a first pump-dump sequence creates a nuclear wave packet having enough kinetic energy to cross the potential barrier in the ground state. This wave packet moves from one potential well corresponding to one of the optical isomers to the other in the electronic ground state. This transfer minimizes effects of the competing photodissociation. The second pump-dump sequence converts the wave packet into one having a small amount of kinetic energy via excitation to the first excited state. A stimulated Raman adiabatic passage (STIRAP) is applied to the same system for comparison. The yield of the photoisomerization obtained by using the STIRAP method is less than 0.1%, while that of using the sequential pump-dump pulse method is about 25%.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Mechanism of unidirectional motions of chiral molecular motors driven by linearly polarized pulses
Kunihito Hoki; Masahiro Yamaki; Shiro Koseki; Yuichi Fujimura
Journal of Chemical Physics, 119巻, 23号, 掲載ページ 12393-12398, 出版日 2003年12月15日, 査読付, The mechanism of unidirectional motion of randomly oriented chiral molecular motors driven by linearly polarized laser pulses was clarified by analyzing the contour plots of the instantaneous angular momentum averaged over their orientations. The instantaneous angular momentum was estimated by using a quantum master equation approach and a classical approach of a trajectory calculation.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Chiral molecular motors driven by a nonhelical laser pulse
Kunihito Hoki; Masahiro Yamaki; Yuichi Fujimura
Angewandte Chemie - International Edition, 42巻, 26号, 掲載ページ 2976-2978, 出版日 2003年07月07日, 査読付, A turn for the better? The unidirectional rotation of chiral molecular motors, driven by a nonhelical laser pulse, can be explained by both quantum and classical mechanical calculations. The aldehyde group of the molecule is the rotor engine. The motor dynamics consists of three regimes: ignition, acceleration, and rotation. The results serve as a guiding principle for the control of molecular.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Molecular motors driven by laser pulses: Role of molecular chirality and photon helicity
Kunihito Hoki; Masahiro Yamaki; Shiro Koseki; Yuichi Fujimura
Journal of Chemical Physics, 118巻, 2号, 掲載ページ 497-504, 出版日 2003年01月08日, 査読付, A study was conducted on the mechanisms of the unidirectional motion of molecular motors driven by a linearly or circularly polarized laser field within the dipole interaction approximation. As such, pure chiral molecules with internal rotation was considered as its engine. An expression for estimation of the instantaneous angular momentum of the internal rotation of randomly oriented molecular motors, which expresses the rotational wave packet at time t was derived. It was shown that the ensemble-averaged angular momentum of pure enantiomers reverses its sign by substitution by the other pure enantiomers regardless of the helicity of laser fields.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Quantum control of molecular handedness in a randomly oriented racemic mixture using three polarization components of electric fields
Kunihito Hoki; Leticia González; Yuichi Fujimura
Journal of Chemical Physics, 116巻, 20号, 掲載ページ 8799-8802, 出版日 2002年05月22日, 査読付, The quantum control of molecular handedness in a randomly oriented racemic mixture using three polarization components of electric fields was discussed. One of the three polarization components was used for orientation and the other two were used for controlling the chirality. The fundamental principle is the adjustment of the polarization direction of pulses to the dipole moment interactions. The effectiveness of the method was demonstrated by numerical simulations on the enantiomeric enrichment of the axial chiral H2POSH molecule.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Control of molecular handedness using pump-dump laser pulses
Kunihito Hoki; Leticia González; Yuichi Fujimura
Journal of Chemical Physics, 116巻, 6号, 掲載ページ 2433-2438, 出版日 2002年02月08日, 査読付, A method was proposed to control molecular handedness of preoriented enantiomers using linearly polarized femtosecond pump-dump laser pulses. The direction of electronic transition moment vector was used to determine the molecular handedness of the enantiomers. The density functional theory was used to obtain electronic ground and singlet excited state potentials and transition dipole moments of H2POSH racemic mixture. Analysis suggested that linearly polarized lasers efficiently controlled the molecular handedness of preoriented molecules.
研究論文（学術雑誌）, 英語

Quantum Control of NaI Predissociation in Subpicosecond and Several-Picosecond Time Regimes
K. Hoki; Y. Ohtsuki; H. Kono; Y. Fujimura
Journal of Physical Chemistry A, 103巻, 32号, 掲載ページ 6301-6308, 出版日 1999年07月, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

Quantum control of the photodissociation of sodium iodide
K. Hoki; Y. Ohtsuki; H. Kono; Y. Fujimura; S. Koseki
Bulletin of the Chemical Sociey of Japan, 72巻, 12号, 掲載ページ 2665-2671, 出版日 1999年, 査読付
研究論文（学術雑誌）, 英語

AobaZero の高速化と現在の状況
山下宏; 保木邦仁; 小林祐樹
コンピュータ将棋協会, 出版日 2021年03月, コンピュータ将棋協会誌, 32巻, 掲載ページ 72-86, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）

深層畳み込みニューラルネットワークによる 自動車用オートマチックトランスミッションの制御に現れる時系列データの2値分類
井手貴範; 川上雄史; 保木邦仁; 村松正和
日本応用数理学会, 出版日 2020年09月, 応用数理 インダストリアルマテリアルズ, 30巻, 3号, 掲載ページ 120-124, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

AobaZero の紹介と観戦記
山下宏; 保木邦仁; 小林祐樹
出版日 2020年03月, コンピュータ将棋協会誌, 31巻, 掲載ページ 38-44, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）

「コンピュータ将棋が採用している局面評価の機械学習・力づく探索・合議法」
保木邦仁
出版日 2012年09月, 経営情報学会誌, 21巻, 2号, 掲載ページ 97-100, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）

化学とゲーム情報学の意外な接点
保木邦仁
This article reviews recent advances in computer games. It is explained that methods famous in computational chemistry have enhanced the performance of Go and shogi programs. A history of the grand challenge in computer science that aims to defeat human experts in games is briefly summarized., Japan Society for Molecular Science, 出版日 2012年, Molecular Science, 6巻, 1号, 掲載ページ A0050, 日本語, 査読付, 記事・総説・解説・論説等（その他）, 1881-8404, 130002126146

コンピュータ将棋が採用している局面評価の機械学習・力づく探索・合議法
保木邦仁
経営情報学会誌編集事務局, 出版日 2012年, 経営情報学会誌, 21巻, 2号, 掲載ページ 97-100, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）, 0918-7324, 40019453877, AN10551813

Craftyと比較したBonanzaの有効分岐因子 (<レクチャーシリーズ>コンピュータ将棋の技術〔第1回〕)
保木邦仁
人工知能学会, 出版日 2011年05月, 人工知能学会誌, 26巻, 3号, 掲載ページ 295–300-300, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）, 0912-8085, 110008662159, AN10067140

あから2010勝利への道 : 2.あから2010のシステム設計と操作概要
保木邦仁; 金子知適; 横山大作; 小幡拓弥; 山下宏
出版日 2011年02月, 情報処理, 52巻, 2号, 掲載ページ 162–168, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）

あから2010勝利への道 : 4.清水女流王将 vs あから2010:コンピュータの思考過程を追う
鶴岡慶雅; 金子知適; 山下宏; 保木邦仁
情報処理学会, 出版日 2011年02月, 情報処理, 52巻, 2号, 掲載ページ 175-180, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）, 0447-8053, 110008507309, AN00116625

Minimax 探索最適化の関数形
保木 邦仁; 金子 知適
将棋において局面評価関数の機械学習が成功を収めている。この学習法では、局面評価関数の特徴ベクトルvを調整してminimax探索を棋譜データに沿って最適化する。本研究では、この最適化に用いられる関数J(v)の形状を、連続性、偏微分不可能性、極小点をどの程度持つかという点に焦点を絞り解析し、結果を報告する。In Shogi, machine learning of the positional evaluation function has proved successful. The learning method adjusts the feature vector v of the positional evaluation function by solving an optimization problem of minimax search in accordance with professional game scores. In this paper, we analyze properties of the function J(v) to be optimized in terms of continuity, partial differentiability, and number of local minima., 出版日 2010年11月12日, ゲームプログラミングワークショップ2010論文集, 2010巻, 12号, 掲載ページ 67-70, 日本語, 170000063551, AA12496601

全遷移状態の自動探索アルゴリズム
出版日 2009年, 化学同人 化学, 64巻, 掲載ページ 70-71, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

Optical control of chiral molecular motors
Kunihito Hoki; Masahiro Yamaki; Yuichi Fujimura
Results of theoretical treatments of optical control of chiral molecular motors driven by linearly polarized laser pulses are presented. Both quantum and classical simulations of time-dependent quantum mechanical expectation values were performed to identify the rotational direction of real molecular motors. The rotational direction was found to be toward the gentle slope of the asymmetric potential energy surface of a chiral molecule of interest, which is the intuitive direction of rotation. The mechanism of its unidirectional motion is a non-resonant multi-photon forced-rotation induced by linearly polarized intense laser pulses. Relaxation effects of randomly oriented molecular motors were investigated using the Lindblad-type quantum master equation. Quantum control of unidirectional rotation of a chiral molecular motor is presented. Counter-intuitive rotation as well as intuitive rotation is generated by using a quantum control theory. Time- and frequency-resolved spectra of the electric field of the optimal laser were evaluated to analyze the origin of both intuitive and counter-intuitive rotations. A femtosecond pump-dump control method via an electronic excited state is shown to be one of the effective methods for avoiding effects of couplings between motors and solvents. © 2008 Springer-Verlag., 出版日 2008年, Springer Series in Chemical Physics, 89巻, 掲載ページ 93-112, 英語, 書評論文,書評,文献紹介等, 0172-6218, 59249089441

Control of Molecular Chirality by Lasers
出版日 2008年, Advances in Multi-Photon Processes and Spectroscopy, 18巻, 掲載ページ 245-290, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（学術雑誌）

ーザーによるキラル分子の回転方向制御のシミュレーション：光駆動キラル分子モーター
出版日 2008年, 化学同人 最新分子マシン, ,128-131巻, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（商業誌、新聞、ウェブメディア）

コンピュータ将棋における全幅探索とfutility pruningの応用
保木邦仁
出版日 2006年, 情報処理, 47巻, 掲載ページ 884–889, 日本語, 記事・総説・解説・論説等（その他）

ゲーム情報学概論－ゲームが切り拓く人工知能－
伊藤毅志; 保木邦仁; 三宅一郎
教科書・概説・概論, 日本語, 共著, 第II部ゲーム情報学のアルゴリズム, コロナ社, 出版日 2018年

人工知能学大辞典
保木邦仁
事典・辞書, 日本語, 分担執筆, 章：ゲーム、見出し：Bonanza, 人工知能学会, 出版日 2017年07月

文殊の誕生，あから2010の人間への挑戦，人間に勝つコンピュータ将棋の作り方【あから2010を生み出したアイデアと工夫の軌跡】
保木邦仁
日本語, 共著, 数の暴力で人間に挑戦！ Bonanzaの誕生, 技術評論社, 出版日 2012年11月

数の暴力で人間に挑戦！ Bonanza の誕生，人間に勝つコンピュータ将棋の作り方【あから2010を生み出したアイデアと工夫の軌跡】
保木邦仁
日本語, 共著, 数の暴力で人間に挑戦！ Bonanzaの誕生, 技術評論社, 出版日 2012年11月

コンピュータ将棋の進歩
保木邦仁
日本語, 共著, Bonanza 4.1.3 ソースコードの解説, 共立出版, 出版日 2012年05月

ボナンザVS勝負脳―最強将棋ソフトは人間を超えるか
保木邦仁; 渡辺明
日本語, 共著, 角川書店, 出版日 2007年08月

着手の不可逆的性質を利用したDFPN探索によるYonmoqueの求解
中川憲; 荒井光; 保木邦仁; 村松正和
口頭発表（一般）, 日本語, 情報処理学会ゲーム情報学(GI),研究報告 2013-GI-29 No.6, 国内会議
発表日 2013年

コンピュータ大貧民に対する差分学習法の応用
小沼啓; 本多武尊; 保木邦仁; 西野哲朗
その他, 日本語, 情報処理学会ゲーム情報学(GI),研究報告 2012-GI-27 No. 1
発表日 2012年

チェスプログラムを用いた合議アルゴリズムの効果の検証
大森誠也; 保木邦仁; 伊藤毅志
その他, 日本語, 情報処理学会ゲーム情報学(GI),研究報告, 26, pp. 17, 2011
発表日 2011年

Special Lecture on Informatics and Engineering A （Learn to Play Games Called Mind Sports ）
The University of Electro-Communications

西東京三大学英語化科目 学域特別講義A（マインドスポーツゲーム を学ぶ）
電気通信大学

Graduate Technical English
The University of Electro-Communications

大学院技術英語
電気通信大学

Advanced Internship
The University of Electro-Communications

大学院インターンシップ
電気通信大学

Internship
The University of Electro-Communications

インターンシップ（Ⅰ類）
電気通信大学

AI・セキュリティー 人材育成プログラム ゲーム人工知能概論
電気通信大学 社会人履修証明プログラム

AI・セキュリティー 人材育成プログラム ゲーム人工知能概論
電気通信大学 社会人履修証明プログラム

MICS Science Laboratory II A, B
The University of Electro-Communications

MICS 実験第二 A, B
電気通信大学

game informatics
The University of Electro-Communications

Special Lecture on Informatics and Engineering A(Learn to Play Games Called Mind Sports)
The University of Electro-Communications

学域特別講義A（マインドスポーツゲームを学ぶ）
電気通信大学

ゲームの数理
The University of Electro-Communications

総合コミュニケーション科学模擬授業
The University of Electro-Communications

イノベイティブ総合コミュニケーションデザイン１
The University of Electro-Communications

イノベイティブ総合コミュニケーションデザイン１
電気通信大学

ゲームの数理
電気通信大学

世界強要プログラム：現代社会の諸問題において顕在化する科学技術
東京外語大学

総合コミュニケーション科学模擬授業
電気通信大学

世界強要プログラム：現代社会の諸問題において顕在化する科学技術
東京外語大学

世界強要プログラム：現代社会の諸問題において顕在化する科学技術
東京外語大学

情報通信演習2
The University of Electro-Communications

情報通信演習2
電気通信大学

情報数理工学実験第二
The University of Electro-Communications

情報数理工学実験第二
電気通信大学

ゲーム情報学
The University of Electro-Communications

ゲーム情報学
電気通信大学

応用数学A
The University of Electro-Communications

応用数学A
電気通信大学

日本化学会

分子科学会

情報処理学会

人工知能学会

将棋人工知能に関するディープマインド社の大規模実験とその知識獲得過程の検証
保木 邦仁; 伊藤 毅志
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), Silver らは 2019 年、囲碁・将棋などの知識を自己対局形式により獲得する人工知能プレイヤの強化学習アルゴリズム AlphaZero とその実験結果をサイエンス誌で発表した。本研究では、この先行研究の将棋における大規模実験の追試を市場に出回っているハードウエアを用いて行い、強化学習過程や生成された人工知能の性能を観測し、AlphaZero が将棋知識を獲得する過程を分析する。 申請者は追実験を行うため、グラフィックス・プロセッシング・ユニット (GPU) を活用した自己対局生成の計算効率を追求した。NVIDIA 社の一個15万円程度の GPU (GeForce RTX 2080) を用いて、日産１万局程度の効率を達成した。現在申請者が参加している追実験のプロジェクトでは、市販ハードウエアのみを用いて構築された追実装は、AlphaZero の将棋の実験に準じた性能を獲得している (山下宏、保木邦仁、小林祐樹、AobaZero の高速化と現在の状況、コンピュータ将棋協会誌、vol. 32, pp. 72-86, 2021)。 申請者は現在、計算機実験を行う環境整備に取り組み、性能評価を行うための実装について検討中である。, 20K12120
研究期間 2020年04月01日 - 2023年03月31日

人智を超えるゲームAIを利用した知の拡張
伊藤 毅志; 保木 邦仁; 山本 雅人; 松原 仁; 池田 心
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), 本研究の目標は、ゲームAIと人間の思考の違いを理解して、人智を超えたゲームAIの思考を人間に理解しやすい形に表示して、人間の知を拡張する手法を提案し、その効果について認知的評価を試みることである。 その目標を達成するために、ゲームAIの強化と思考の可視化について、研究を進めてきた。将棋の分野では、人間を超える将棋AIの出現が人間に与える影響に関する研究を進めており、そのテストケースとして、小路盤の将棋としての５五将棋を題材として、人間を遥かに凌駕するレベルのAIを実現した。このAIを用いることで、将棋の亜種のゲームに関する様々な知見を深めることが出来た。また、人間を超える将棋AIの出現前後のトッププロ棋士の棋譜と将棋AIとの手の一致率を調べる研究を行って、何らかの影響を受けている可能性があることが示唆された。 囲碁の分野では、ポリシーネットワークの可視化技術について、研究を行った。人間の理解の困難な深層学習の可視化技術は、現在様々な形で求められている。多人数不完全情報ゲームである麻雀に関してもAIプレイヤの強化を図っている。 カーリングの分野では、実環境のデータを組み込むためのシミュレーターの基礎研究を進めており、高度な不確定情報を含むゲームにおける実環境データの再現を試みている。人狼を対象とした分野では、人間特有の意思決定過程に関するモデルの提案を行った。人狼AIへの応用を考えるとともに、高度に複雑なコミュニケーションを必要とする人狼における知の拡張について考察を深めている。, 18H03347
研究期間 2018年04月01日 - 2023年03月31日

現実世界の競争に近い複雑なゲームに対するヒューリスティック手法の適用
保木 邦仁; 西野 順二; 伊藤 毅志; 村松 正和
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), 行動の選択肢が多く、状況や状態遷移を部分的にしか観測できない、現実世界における競争により近いゲームにおいて、既存ヒューリスティック手法の大規模化を達成することにより、競争に勝つ人工知能技術の開発を目指した。そして、囲碁、麻雀、大貧民、チェス、デジタルカーリングなどを題材にして人工知能の研究を行い、この目的を実現する新規アルゴリズムを開発し、論文としてこれらの成果を発表した。, 16K00503
研究期間 2016年04月01日 - 2020年03月31日

ゲーム木探索におけるアンサンブル法の展開
保木 邦仁
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 電気通信大学, 若手研究(B), 人工知能の判断ミスを避けるためのアンサンブル系構成法を研究した。研究のターゲットをチェスのような思考型ゲームに絞り、思考エンジンのアンサンブル系を構築して、悪手の選択を避けることを目指した。本研究の主な成果は次の論文誌に掲載された：(i) K. Hoki, T. Kaneko, A. Kishimoto, T. Ito, ICGA Journal, 36, 22-36, 2013. (ii) K. Hoki, S. Omori, T. Ito, Journal of Information Science and Engineering, 30, 701-712, 2014., 25730212
研究期間 2013年04月01日 - 2016年03月31日

ミスを犯す人間らしいゲームAIの研究
伊藤 毅志; 保木 邦仁; 西野 哲朗; 棟方 渚; 片寄 晴弘; 池田 心
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), 本研究では、ゲームにおける人間のミスに着目し、人間らしいミスを犯すゲームAIの構築を目指し、以下の研究成果を得た。 １）ゲームにおける人間の犯すミスの原因に着目した分類。２）人間の生物学的成約を考慮したモデルを持ったゲームAIの構築。３）ゲームにおける技量を自動的に調整して良い勝負を演出できるゲームAIの提案と評価。４）人間の思考の特徴である「流れ」を持たせ、人間らしいプレイを実現するゲームAIの提案。 これらの研究の成果は、人間と対戦するゲームAIに「強さ」という方向性以外の新しい評価基準をもたらし、多様なゲームAIの指針となると考えられる。, 25280130
研究期間 2013年04月01日 - 2016年03月31日

計算論的学習理論に基づく脳機能のシミュレーション
西野 哲朗; 田中 繁; 山崎 匡; 保木 邦仁
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), 本研究では、計算論的学習理論を基盤として、運動、思考、記憶といった脳機能に関する以下の事例研究を行う。運動：ロボット動作の規則を状態遷移機械として学習し、得られた状態遷移機械によってロボット動作をシミュレーションする。記憶：脳のワーキングメモリのニューラルネットモデルを構成し、現実に即した動作を行わせる。思考：カードゲームのプレイの戦略をモンテカルロ法によって学習し、報酬を最大化するアルゴリズムによってプレイする。これらの方法論の性質、効果を比較検討し、相互補完させることで、計算論的学習理論に基づく脳機能シミュレーションの方法論を確立する。, 23300055
研究期間 2011年04月01日 - 2014年03月31日

レーザー場における複合電子系分子のダイナミックスとその制御
河野 裕彦; 大槻 幸義; 保木 邦仁
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 東北大学, 特定領域研究, レーザー場と相互作用する分子の「電子と核の運動法則」を量子レベルで解明することを目指し、イオン化なども記述出来る時間依存多配置ハートリー・フォック法や反応ダイナミクスを記述する時間依存断熱状態法を開発した。電磁場との相互作用をとおして分子によって獲得されたエネルギーが、多電子間のエネルギー交換を経て、どのように振動自由度に流れていくかを明らかにする手法を確立し、多電子ダイナミクスの定量化やC60の解離の機構解明に成功した。, 18066002
研究期間 2006年 - 2009年

分子ダイナミクス制御にもとづいたナノマシンの理論設計・解析
保木 邦仁
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 東北大学, 若手研究(スタートアップ), 研究代表者がこれまでに研究してきた分子ダイナミクス制御・レーザー制御理論に基づいた, ナノマシンの理論設計・実験結果の解析・機能分子の運動の観測手段の提案を目指して研究を進めた. 特に, 分子モーターの人工合成に必要と思われる基礎理論の構築を目指した研究を行った. また, 第一原理分子動力学法によりモーター分子の運動を評価して回転運動の伝達や散逸の機構を明らかにした., 19850001
研究期間 2007年 - 2008年

キラル分子の光誘起核・電子ダイナミクスの量子制御と機能発現に関する研究
藤村 勇一; 河野 裕彦; 保木 邦仁; 加藤 毅
日本学術振興会, 科学研究費助成事業, 東北大学, 基盤研究(B), 光誘起キラル分子内電子運動動力学機構の解明:当研究室において開発された量子最適制御法を最も簡単な現実の6員環芳香族キラル分子に適用することにより、一方向回転を制御するレーザーパルスを量子制御法によって理論設計した。さらに、最適制御結果を解析することによって、非定常電場のパルスレーザーではなく2波長定常レーザーを用い、電子波動関数の位相を制御する(コヒーレント制御)によっても電子回転を制御することが出来ることを新たに見出した。この研究成果はナノキラル分子系のπ電子環電流の制御研究の基本原理を与えるものである。 この研究成果は、国際的に権威のある化学物理雑誌Journal of Chemical Physicsに発表された。尚、その論文は同雑誌のUltrafast PhenomenaのVirtual Journalに採用された。本研究の発展として、π電子環電流誘起磁場の大きさと方向を観測することでキラル識別の極短時間計測の基本原理を与えることが可能である。 光誘起キラル分子機械の量子設計:光と相互作用する官能基に加えて、光と直接相互作用しないが内部回転機能を有するメチル基のような置換基をもつ分子を取上げ、光駆動2自由度回転の時間発展を記述する理論を構築した。一つの官能基がメチル基を回転させることが出来ることを量子理論と古典理論の両方を用いて行った。この最小分子機械は量子機械でありマクロな機械との相違、類似性を明らかにするために、官能基からメチル基へ回転角運動がどのようにして伝達されるのかを2つの回転子の回転角運動量相関を評価することにより解明した。, 17350004
研究期間 2005年 - 2007年