東北公益文科大学 専門演習

宇宙のビッグデータで磨く
データサイエンス・AI・
プログラミング

天の川銀河はどのようにできたのか? スーパーコンピュータのシミュレーションや、すばる望遠鏡の観測データという「本物のビッグデータ」を使って、宇宙の謎に挑みながら、どの進路でも役立つ情報技術を身につけます。

SCROLL
Skills

所属コースを問わず、
本物の研究で「使える力」を

宇宙研究は、最先端のビッグデータ解析・AI活用の現場です。天文学を題材に、データ分析やプログラミングなど、これからの社会のどこでも求められる情報技術を実践的に身につけます。

所属コースは問いません。授業で学んだ情報技術を深めたい人も、自分のコースで培った視点にデータ分析の力を加えたい人も歓迎します。プログラミングや天文学の前提知識がなくても取り組めるよう、一人ひとりの理解度に合わせて段階的に指導します。

星の大規模データを
分析・可視化

Data Science

数万〜数億個の星のデータや、シミュレーションの結果をPythonで解析し、グラフや画像で表現します。

機械学習で
宇宙を読み解く

AI & Machine Learning

AIによる予測モデルや、データの分類など、機械学習を用いた研究にも取り組んでいます。

研究用の
ソフトウェアを開発

Software Development

シミュレーションコードや解析ライブラリを、PythonやC言語で開発します。

壮大なテーマを
伝える力

Presentation

宇宙のような大きなテーマを、専門外の人にもわかりやすく説明・発表する力を磨きます。

Research

星に刻まれた、
銀河の歴史を読み解く

銀河は数多くの星の集まりです。一つひとつの星の元素組成や運動には、その星が生まれたときの情報が刻まれています。

研究室では、星形成や超新星爆発をモデル化し、星・ガス・ダークマターの重力相互作用の中で銀河ができていく過程をシミュレーションしています。その結果をすばる望遠鏡などの観測と比べることで、次のような問いに答えます。

  • 星はいつできたのか
  • 過去にどんな銀河が合体したのか
  • 金やプラチナなどの元素はどこで作られたのか
銀河形成シミュレーションで再現された渦巻銀河の画像
銀河形成シミュレーションで再現した渦巻銀河
Projects

先輩たちの研究テーマ

テーマは、データ分析・AI・開発・可視化など、各自の興味に合わせて一緒に決めます。

01

銀河形成シミュレーションデータベースの構築

大量のシミュレーションデータを整理し、誰でも検索・利用できるデータベースを作ります。

データベースデータ基盤
02

rプロセス元素の起源天体の解明

金やプラチナなどの重い元素が、宇宙のどこで作られたのかをデータから探ります。

データ分析シミュレーション
03

天の川銀河衛星銀河の星形成史

天の川銀河の周りを回る小さな銀河で、いつ・どのように星が生まれたのかを調べます。

データ分析可視化
04

化学進化ライブラリの開発

銀河の中で元素が増えていく様子を計算するC言語ライブラリを開発します。

ソフトウェア開発C言語

機械学習を使った研究も

  • 超新星爆発の結果をAIで予測するモデルを組み込み、天の川銀河を星一つひとつの単位で再現する世界初のシミュレーション(Hirashima et al. 2025)
  • 星の運動と元素組成のデータから、同じ起源をもつ星のグループを見つけ出す研究(Zepeda et al. 2023)
Goals

専門演習の到達目標

いずれも天文学に限らず、データ分析・IT分野の就職から大学院進学まで、
どの進路でも役立つ力です。

  1. PythonやC言語を用いて、データ解析やシミュレーションのプログラムを開発できるようになる。
  2. 目的に合ったデータ分析・機械学習の手法を選び、データから結論を導けるようになる。
  3. 宇宙のような壮大なテーマを、専門外の人にもわかりやすく発表できるようになる。
Activities

ゼミの活動

ゼミの様子。学生が大型モニターにスライドを映して発表し、ほかの学生が聞いている
ゼミの様子
隔週

専門書の輪読

『シリーズ現代の天文学5 銀河2 銀河系』(第2版、日本評論社)を読みます。一人では読み通せない本格的な専門書を、教員の解説と皆での議論で読み解き、論理的思考力と未知の分野を学ぶ力を養います。

毎週・オンライン

銀河考古学ゼミ

東北大学、法政大学、国立天文台、筑波大学など学生・研究者と合同のゼミに参加します。最先端の研究の議論に触れ、論文の読み方や科学的な議論の進め方を学びます。

隔週

研究進捗報告

研究の進み具合や困りごとを共有し、教員や仲間と一緒に解決策を考えます。個別面談も随時行います。

  1. 6月コース合同 中間発表
  2. 11月コース合同 中間発表
  3. 1月最終成果発表会
  4. 成果が出たら学会で発表
FAQ

よくある質問

天文学や物理の知識がなくても大丈夫ですか?

大丈夫です。前提知識がなくても研究に取り組めるよう、各自の理解度に合わせて段階的に指導します。応用プログラミング、データ構造とアルゴリズム、天文学a・b、物理学、数学a・bを履修していると理解が深まりますが、必須ではありません。

どのように選考しますか?

志望理由書、面談、GPAにより選考します。面談では、データ分析・プログラミング・宇宙などへの興味と意欲を重視します。

卒業後の進路は?

IT・データ分析分野などの企業就職、公務員から大学院進学まで、希望に合わせてサポートします。大学院では卒業研究を発展させ、学術誌への論文投稿を目指します。大学院進学を希望する人は個別面談で相談してください。

成績はどのように評価されますか?

3年次は平常点(60%)と発表(40%)、4年次は卒業論文(60%)、平常点(20%)、発表(20%)で評価します。平常点は輪読、銀河考古学ゼミ、研究進捗報告への参加状況で評価します。

Contact

まずは気軽に相談を

データ分析、AI、ソフトウェア開発、宇宙などに興味がある人を歓迎します。
履修を希望する人は、必ずメールなどで予約を取り、事前に面談を受けてください。

Office H2研究室 オフィスアワー:木曜2限
E-mail yutaka.hirai@koeki-u.ac.jp 面談の予約はこちらへ
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