2026/08/07 更新

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ニシヤマ ダイキ
西山 大輝
NISHIYAMA DAIKI
所属
情報理工学院 特任助教
職名
特任助教
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学位

  • 博士(工学) ( 2026年3月   東京科学大学 )

  • 修士(工学) ( 2023年3月   筑波大学 )

  • 学士(情報工学) ( 2021年3月   筑波大学 )

研究キーワード

  • 説明可能AI

  • 機械学習

  • AIセキュリティ

  • 信頼されるAI

  • 計算病理学

研究分野

  • 情報通信 / 知能情報学

学歴

  • 東京科学大学   情報理工学院   情報工学系 知能情報コース

    2023年4月 - 2026年3月

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    国名: 日本国

    備考: 超スマート社会卓越教育課程

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  • 筑波大学   理工情報生命学術院   システム情報工学研究群 情報理工学位プログラム

    2021年4月 - 2023年3月

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    国名: 日本国

    備考: 修士(工学)

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  • 筑波大学   情報学群情報科学類

    2017年4月 - 2021年3月

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    国名: 日本国

    備考: 学士(情報工学)

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経歴

  • 東京科学大学   情報理工学院   特任助教

    2026年4月 - 現在

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  • 独立行政法人日本学術振興会   特別研究員DC2

    2024年4月 - 2026年3月

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  • 特定国立研究開発法人理化学研究所   革新知能統合研究センター(AIP)   研究パートタイマー

    2021年5月 - 2026年3月

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論文

  • Explainable Classifier for Malignant Lymphoma Subtyping via Cell Graph and Image Fusion 査読

    Daiki Nishiyama, Hiroaki Miyoshi, Noriaki Hashimoto, Koichi Ohshima, Hidekata Hontani, Ichiro Takeuchi, Jun Sakuma

    Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention – MICCAI 2025. Lecture Notes in Computer Science   320 - 330   2025年9月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   出版者・発行元:Springer Nature Switzerland  

    Malignant lymphoma subtype classification directly impacts treatment
    strategies and patient outcomes, necessitating classification models that
    achieve both high accuracy and sufficient explainability. This study proposes a
    novel explainable Multi-Instance Learning (MIL) framework that identifies
    subtype-specific Regions of Interest (ROIs) from Whole Slide Images (WSIs)
    while integrating cell distribution characteristics and image information. Our
    framework simultaneously addresses three objectives: (1) indicating appropriate
    ROIs for each subtype, (2) explaining the frequency and spatial distribution of
    characteristic cell types, and (3) achieving high-accuracy subtyping by
    leveraging both image and cell-distribution modalities. The proposed method
    fuses cell graph and image features extracted from each patch in the WSI using
    a Mixture-of-Experts (MoE) approach and classifies subtypes within an MIL
    framework. Experiments on a dataset of 1,233 WSIs demonstrate that our approach
    achieves state-of-the-art accuracy among ten comparative methods and provides
    region-level and cell-level explanations that align with a pathologist's
    perspectives.

    DOI: 10.1007/978-3-032-05162-2_31

    arXiv

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  • CAMRI Loss: Improving the Recall of a Specific Class without Sacrificing Accuracy 査読

    Daiki NISHIYAMA, Kazuto FUKUCHI, Youhei AKIMOTO, Jun SAKUMA

    IEICE Transactions on Information and Systems   E106.D ( 4 )   523 - 537   2023年4月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)   出版者・発行元:Institute of Electronics, Information and Communications Engineers (IEICE)  

    DOI: 10.1587/transinf.2022edp7200

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  • CAMRI Loss: Improving Recall of a Specific Class without Sacrificing Accuracy 査読

    Daiki Nishiyama, Kazuto Fukuchi, Youhei Akimoto, Jun Sakuma

    Proceedings of 2022 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN)   2022年7月

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    担当区分:筆頭著者, 責任著者   掲載種別:研究論文(国際会議プロシーディングス)   出版者・発行元:IEEE  

    DOI: 10.1109/ijcnn55064.2022.9892108

    DOI: 10.48550/arXiv.2209.10920

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MISC

  • 法令文の可読性向上のための定義規定・略称規定における文型定義及びパターンベースの正式名称・略称抽出手法

    北野尚樹, 西山大輝

    言語処理学会第31回年次大会 発表論文集   2243 - 2248   2025年3月

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    記述言語:日本語   掲載種別:研究発表ペーパー・要旨(全国大会,その他学術会議)  

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  • Adversarial Attacks on Hidden Tasks in Multi-Task Learning

    Yu Zhe, Rei Nagaike, Daiki Nishiyama, Kazuto Fukuchi, Jun Sakuma

    2024年5月

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    出版者・発行元:arXiv  

    Deep learning models are susceptible to adversarial attacks, where slight
    perturbations to input data lead to misclassification. Adversarial attacks
    become increasingly effective with access to information about the targeted
    classifier. In the context of multi-task learning, where a single model learns
    multiple tasks simultaneously, attackers may aim to exploit vulnerabilities in
    specific tasks with limited information. This paper investigates the
    feasibility of attacking hidden tasks within multi-task classifiers, where
    model access regarding the hidden target task and labeled data for the hidden
    target task are not available, but model access regarding the non-target tasks
    is available. We propose a novel adversarial attack method that leverages
    knowledge from non-target tasks and the shared backbone network of the
    multi-task model to force the model to forget knowledge related to the target
    task. Experimental results on CelebA and DeepFashion datasets demonstrate the
    effectiveness of our method in degrading the accuracy of hidden tasks while
    preserving the performance of visible tasks, contributing to the understanding
    of adversarial vulnerabilities in multi-task classifiers.

    DOI: 10.48550/ARXIV.2405.15244

    arXiv

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    その他リンク: http://arxiv.org/pdf/2405.15244v2

  • マルチタスク学習における隠れたタスクに対する敵対的攻撃

    永池礼, 西山大輝, 秋本洋平, 福地一斗, 佐久間淳

    2024年暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2024)   2024年1月

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    記述言語:日本語   出版者・発行元:電子情報通信学会 情報セキュリティ研究専門委員会(ISEC研)  

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  • 精度劣化を伴わない特定クラスの再現率改善のための分類器学習

    西山大輝, 福地一斗, 秋本洋平, 佐久間淳

    人工知能学会全国大会論文集(Web)   37th   2023年

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  • CAMRI Loss: Improving Recall of a Specific Class without Sacrificing Accuracy

    Daiki Nishiyama, Kazuto Fukuchi, Youhei Akimoto, Jun Sakuma

    2022年9月

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    担当区分:筆頭著者  

    In real-world applications of multi-class classification models,
    misclassification in an important class (e.g., stop sign) can be significantly
    more harmful than in other classes (e.g., speed limit). In this paper, we
    propose a loss function that can improve the recall of an important class while
    maintaining the same level of accuracy as the case using cross-entropy loss.
    For our purpose, we need to make the separation of the important class better
    than the other classes. However, existing methods that give a class-sensitive
    penalty for cross-entropy loss do not improve the separation. On the other
    hand, the method that gives a margin to the angle between the feature vectors
    and the weight vectors of the last fully connected layer corresponding to each
    feature can improve the separation. Therefore, we propose a loss function that
    can improve the separation of the important class by setting the margin only
    for the important class, called Class-sensitive Additive Angular Margin Loss
    (CAMRI Loss). CAMRI loss is expected to reduce the variance of angles between
    features and weights of the important class relative to other classes due to
    the margin around the important class in the feature space by adding a penalty
    to the angle. In addition, concentrating the penalty only on the important
    classes hardly sacrifices the separation of the other classes. Experiments on
    CIFAR-10, GTSRB, and AwA2 showed that the proposed method could improve up to
    9% recall improvement on cross-entropy loss without sacrificing accuracy.

    DOI: 10.1587/transinf.2022EDP7200

    arXiv

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    その他リンク: http://arxiv.org/pdf/2209.10920v1

  • 特定クラスのリコール改善のための加法的角度マージン損失による分類器学習

    西山大輝, 福地一斗, 秋本洋平, 佐久間淳

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)   121 ( 321(IBISML2021 18-29) )   2022年

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    担当区分:筆頭著者  

    J-GLOBAL

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講演・口頭発表等

  • Embedding Meets PMI: Advancing Researcher Profiling for Topic-Centric Network Using Open Data Catalogue 国際会議

    Mikiko Tanifuji, Masaharu Hayashi, Masashi Ooka, Daitetsu Sato, Hiroyuki Osone, Daiki Nishiyama

    The 25th Research Data Alliance (RDA) Plenary Meeting, International Data Week (IDW 2025)  2025年10月  Research Data Alliance (RDA)

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    記述言語:英語   会議種別:ポスター発表  

    開催地:Brisbane   国名:オーストラリア連邦  

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  • Explainable Classifier for Malignant Lymphoma Subtyping via Cell Graph and Image Fusion

    Daiki Nishiyama, Hiroaki Miyoshi, Noriaki Hashimoto, Koichi Ohshima, Hidekata Hontani, Ichiro Takeuchi, Jun Sakuma

    Medical Image Computing and Computer Assisted Intervention – MICCAI 2025. Lecture Notes in Computer Science  2025年9月  Springer Nature Switzerland

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    開催年月日: 2025年9月

    Malignant lymphoma subtype classification directly impacts treatment strategies and patient outcomes, necessitating classification models that achieve both high accuracy and sufficient explainability. This study proposes a novel explainable Multi-Instance Learning (MIL) framework that identifies subtype-specific Regions of Interest (ROIs) from Whole Slide Images (WSIs) while integrating cell distribution characteristics and image information. Our framework simultaneously addresses three objectives: (1) indicating appropriate ROIs for each subtype, (2) explaining the frequency and spatial distribution of characteristic cell types, and (3) achieving high-accuracy subtyping by leveraging both image and cell-distribution modalities. The proposed method fuses cell graph and image features extracted from each patch in the WSI using a Mixture-of-Experts (MoE) approach and classifies subtypes within an MIL framework. Experiments on a dataset of 1,233 WSIs demonstrate that our approach achieves state-of-the-art accuracy among ten comparative methods and provides region-level and cell-level explanations that align with a pathologist's perspectives.

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  • 法令文の可読性向上のための定義規定・略称規定における文型定義及びパターンベースの正式名称・略称抽出手法

    北野尚樹, 西山大輝

    言語処理学会第31回年次大会 発表論文集  2025年3月 

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    開催年月日: 2025年3月

    記述言語:日本語  

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  • 悪性リンパ腫の病理画像分類における細胞に基づく統計的特徴解析と説明可能な分類モデル 招待

    西山 大輝

    第6回日本メディカルAI学会学術集会  2024年6月 

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    開催年月日: 2024年6月

    会議種別:シンポジウム・ワークショップ パネル(指名)  

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  • マルチタスク学習における隠れたタスクに対する敵対的攻撃

    永池礼, 西山大輝, 秋本洋平, 福地一斗, 佐久間淳

    2024年暗号と情報セキュリティシンポジウム(SCIS2024)  2024年1月  電子情報通信学会 情報セキュリティ研究専門委員会(ISEC研)

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    開催年月日: 2024年1月

    記述言語:日本語   会議種別:口頭発表(一般)  

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  • 精度劣化を伴わない特定クラスの再現率改善のための分類器学習

    西山大輝, 福地一斗, 秋本洋平, 佐久間淳

    人工知能学会全国大会論文集(Web)  2023年 

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    開催年月日: 2023年

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  • CAMRI Loss: Improving Recall of a Specific Class without Sacrificing Accuracy

    Daiki Nishiyama, Kazuto Fukuchi, Youhei Akimoto, Jun Sakuma

    Proceedings of 2022 International Joint Conference on Neural Networks (IJCNN)  2022年7月  IEEE

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    開催年月日: 2022年7月

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  • 特定クラスのリコール改善のための加法的角度マージン損失による分類器学習

    西山大輝, 福地一斗, 秋本洋平, 佐久間淳

    電子情報通信学会技術研究報告(Web)  2022年 

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    開催年月日: 2022年

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  • Class-Sensitive Loss: Improving the Recall of a Particular Class without Sacrificing Accuracy.

    西山大輝, 福地一斗, 秋本洋平, 佐久間淳

    第24回情報論的学習理論ワークショップ  2021年11月  電子情報通信学会

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    記述言語:日本語   会議種別:ポスター発表  

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共同研究・競争的資金等の研究課題

  • 複数の防御結果を統合利用する属性推定攻撃に対する防御設計

    研究課題/領域番号:26K25587  2026年7月 - 2028年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  研究活動スタート支援

    西山 大輝

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    配分額:2730000円 ( 直接経費:2100000円 、 間接経費:630000円 )

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  • 画像中のオブジェクト間の関係性を説明する信頼性の高い深層分類モデルの開発

    研究課題/領域番号:24KJ1049  2024年4月 - 2026年3月

    日本学術振興会  科学研究費助成事業  特別研究員奨励費

    西山 大輝

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    配分額:1500000円 ( 直接経費:1500000円 )

    本研究では,悪性リンパ腫病理画像の病型分類を題材とし,信頼性の高い画像分類のために,画像中の細胞とその関係性が分類根拠として示せる説明可能な分類モデルの開発を目的としている.
    診断支援のような信頼性が要求される実世界タスクでは,モデルの分類根拠を病理医が納得できる形で説明することが重要である.特に悪性リンパ腫の病型分類においては,病理画像中の特定の種類の細胞の頻度や細胞種別ごとの空間的分布が病理学的な根拠となるが,既存手法ではこれらの説明が十分にできず,適切な説明が得られなかった.
    そこで本研究では,病理画像中の細胞のような画像中の物体とそれらの位置関係性を説明する手法を開発することで,悪性リンパ腫病型分類などの実世界タスクにおける信頼性の向上を目指している.単に高精度な分類を行うだけでなく,専門家が納得できる根拠を示すことで診断支援における信頼性を向上させる点が本研究の意義であり,本研究による貢献は実用的な医療支援システムの実現に資するものになると期待される.
    研究実施計画は,(1)細胞の種類別頻度や空間的分布を説明できるモデルの開発,(2)専門の病理医との共同による説明評価,(3)実際の病理診断現場での分類と説明を可視化するアプリケーション開発の3段階で構成される.(1)を令和6年度,(2),(3)を令和7年度で実施する計画である.令和6年度の成果として,実際の診断手順に基づいた説明可能な分類モデルを開発し,これを国内学会招待公演にて発表した.さらに,モデルを改良することで病理医が納得する説明を示しつつ,既存法よりも高精度な分類に成功している.これらの成果は競争力の高い国際会議に投稿され,現在査読中である.

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その他

  • 情報処理安全確保支援士

    2023年4月 - 現在

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    情報セキュリティ分野に関する国家資格「情報処理安全確保支援士」を取得。

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  • 中学校教諭一種免許状(数学)

    2023年3月 - 現在

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  • 高等学校教諭一種免許状(数学・情報)

    2023年3月 - 現在

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社会貢献活動

  • つくば市における中学生向けサーバー・ネットワーク教育支援

    役割:講師, 助言・指導, 企画, 運営参加・支援

    つくば市総合教育研究所  インデペンデンス・サーバー・デイ  つくば市総合教育研究所  2019年8月 - 現在

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    対象: 中学生, 教育関係者, 行政機関

    種別:セミナー・ワークショップ

    つくば市内の中学生を対象としたサーバー・ネットワーク教育イベント「インデペンデンス・サーバー・デイ」に、2019年度より継続して参画。参加者が1人1台のサーバーと固定グローバルIPアドレスを用いて、Linux、ネットワーク、Webサーバー、セキュリティ等を学ぶ講義・実習において、講師や企画運営および受講者支援を担当している。

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メディア報道

  • 研究開発がドキュメンタリーとして特集・開発コンテストにて優勝 テレビ・ラジオ番組

    AbemaTV  TDK presents 学生イノベーションバトル そのヒラメキで世界を変えろ  全6回  2020年3月

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    執筆者:本人以外 

    AbemaTV配信番組『TDK presents 学生イノベーションバトル そのヒラメキで世界を変えろ』に、筑波大学チーム「Dr.B」として出演。外国人旅行者の医療費未払い問題の解決を目的として、暗号資産を活用した医療費決済サービスを開発した。約4か月間の研究開発・検証・発表の過程がドキュメンタリーとして特集され、全7チームによる開発コンテストで優勝した。

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