2025/05/02 更新

写真a

コウゲ ダイキ
髙下 大貴
Daiki Koge
所属
教育研究院 自然科学系 情報電子工学系列 助教
自然科学研究科 電気情報工学専攻 助教
工学部 工学科 助教
職名
助教
連絡先
メールアドレス
通称等の別名
高下大貴
▶ researchmapのプロフィールを表示
外部リンク

学位

  • 博士(工学) ( 2024年3月   奈良先端科学技術大学院大学 )

  • 修士(工学) ( 2021年3月   奈良先端科学技術大学院大学 )

  • 学士(工学) ( 2019年3月   鹿児島大学 )

研究キーワード

  • ベイズ推論

  • ケモインフォマティクス

  • 確率モデル

  • 深層学習

  • 機械学習

  • データ駆動型化学

研究分野

  • 情報通信 / 生命、健康、医療情報学  / ケモインフォマティクス

経歴(researchmap)

  • 新潟大学大学院 自然科学研究科   助教

    2024年4月 - 現在

      詳細を見る

  • 新潟大学 工学部   助教

    2024年4月 - 現在

      詳細を見る

  • 独立行政法人日本学術振興会   特別研究員 DC2

    2022年4月 - 2024年3月

      詳細を見る

  • 奈良先端科学技術大学院大学   先端科学技術研究科   博士後期課程

    2021年4月 - 2024年3月

      詳細を見る

経歴

  • 新潟大学   自然科学研究科 電気情報工学専攻   助教

    2024年4月 - 現在

  • 新潟大学   工学部 工学科   助教

    2024年4月 - 現在

  • 新潟大学   教育研究院 自然科学系 情報電子工学系列   助教

    2024年4月 - 現在

 

論文

  • Generalized Molecular Latent Representation via Graph Latent Diffusion Autoencoder

    Daiki Koge, Naoaki Ono, Takashi Abe, Shigehiko Kanaya

    2025年3月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   出版者・発行元:Springer Science and Business Media LLC  

    Abstract <p>In recent years, deep neural networks (DNNs) have been applied for constructing molecular latent representations for drug discovery. The quality of these representations, obtained using DNN encoders, affects the generalization performance of the model, i.e., its ability to predict molecular properties for previously unseen compounds. Given the vast space of potential organic compounds and limited availability of labeled data with specific molecular properties, enhancing the generalization performance of predictive models is key for accelerating drug discovery. This requires the construction of effective molecular latent representations. Considering this aspect, this paper introduces the graph latent diffusion autoencoder (Graph LDA), a deep molecular generative model that combines a graph-transformer-based variational autoencoder and latent-diffusion-based latent prior model, designed for constructing generalized molecular representation through unsupervised learning. To assess the generalization performance of molecular property predictions based on the constructed molecular representations, the results for Graph LDA were compared with those of existing models using the widely applicable information criterion (WAIC) and widely applicable Bayesian information criterion (WBIC). The results indicated that Graph LDA outperformed the existing methods. Furthermore, we empirically demonstrated that the superior generalization performance of Graph LDA is attributable to the smoothness and multimodality of its learned molecular latent representation. The proposed robust framework for molecular property prediction holds significant potential for accelerating drug discovery and material advancements.Scientific contribution :This work introduces Graph LDA, a novel deep molecular generative model that combines a graph-transformer-based variational autoencoder and latent-diffusion-based latent prior model. The proposed model can extract smooth molecular latent representations with multimodal distributions, resulting in high generalization performance for molecular property prediction. Results of WAIC and WBIC analyses demonstrate that Graph LDA significantly outperforms existing representative unsupervised representation learning models.</p>

    DOI: 10.21203/rs.3.rs-6299941/v1

    researchmap

    その他リンク: https://www.researchsquare.com/article/rs-6299941/v1.html

  • Pre-training of Molecular GNNs via Conditional Boltzmann Generator

    Daiki Koge, Naoaki Ono, Shigehiko Kanaya

    arXiv   2023年12月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者  

    添付ファイル: 2312.13110.pdf

    researchmap

  • Variational Autoencoding Molecular Graphs with Denoising Diffusion Probabilistic Model

    Daiki Koge, Naoaki Ono, Shigehiko Kanaya

    arXiv   2023年7月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者  

    添付ファイル: GraphLDA.pdf

    researchmap

  • Classification of metabolites by metabolic pathways concerning terpenoids, phenylpropanoids, and polyketide compounds based on machine learning 査読

    Yuri Koide, Daiki Koge, Shigehiko Kanaya, Md. Altaf-Ul-Amin, Ming Huang, Aki Hirai Morita, Naoaki Ono

    23   25 - 34   2023年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2751/jcac.23.25

    researchmap

  • Embedding of Molecular Structure Using Molecular Hypergraph Variational Autoencoder with Metric Learning 査読

    Daiki Koge, Naoaki Ono, Ming Huang, Md. Altaf-Ul-Amin, Shigehiko Kanaya

    40 ( 2 )   2000203 - 2000203   2020年11月

     詳細を見る

    担当区分:筆頭著者   掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.1002/minf.202000203

    researchmap

    その他リンク: https://onlinelibrary.wiley.com/doi/full-xml/10.1002/minf.202000203

  • Data Science for QSAR for Protease activity 査読

    23   43 - 49   2023年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2751/jcac.23.43

    researchmap

  • Molecular Graph Indexes for Assessing Heterogeneity of Chemical Compounds 査読

    23   50 - 59   2023年

     詳細を見る

    掲載種別:研究論文(学術雑誌)  

    DOI: 10.2751/jcac.23.50

    researchmap

▶ 全件表示

書籍等出版物

  • データ駆動型材料開発 : オントロジーとマイニング、計測と実験装置の自動制御

    ( 担当: 分担執筆 ,  範囲: 第4章:構造・物性探索と機械学習)

    エヌ・ティー・エス  2021年11月  ( ISBN:9784860437596

     詳細を見る

    総ページ数:3, 6, 244, 6, 図版26p   記述言語:日本語

    CiNii Books

    researchmap

講演・口頭発表等

  • Generalized Molecular Representation for Drug Discovery via Molecular Graph Latent Diffusion Autoencoder

    高下大貴

    CBI学会 2024  2024年10月 

     詳細を見る

    開催年月日: 2024年10月

    ポスター発表

    researchmap

  • Variational Autoencoding Molecular Graphs with Denoising Diffusion Probabilistic Model

    Daiki Koge

    IEEE CIBCB 2023  2023年8月 

     詳細を見る

受賞

  • Molecular Informatics : Top cited paper among work pulished in an issue between 1 January 2021 - 15 December 2022.

    2023年4月  

    Daiki Koge, Naoaki Ono, Ming Huang, Md. Altaf-Ul-Amin, Shigehiko Kanaya

     詳細を見る

  • 卒業論文優秀発表賞

    2019年3月   鹿児島大学 工学部   ひまわり8号の画像解析による桜島噴火後の火山灰追尾

    高下大貴

     詳細を見る

共同研究・競争的資金等の研究

  • 深層学習による分子立体構造の動的揺らぎに関する特徴量の抽出と分子特性予測への応用

    研究課題/領域番号:24K23886

    2024年7月 - 2026年3月

    制度名:科学研究費助成事業

    研究種目:研究活動スタート支援

    提供機関:日本学術振興会

    高下 大貴

      詳細を見る

    配分額:2080000円 ( 直接経費:1600000円 、 間接経費:480000円 )

    researchmap

  • 深層学習を用いた分子埋め込みモデルによる薬剤候補分子の仮想的探索

    研究課題/領域番号:22KJ2285

    2022年4月 - 2024年3月

    制度名:科学研究費助成事業

    研究種目:特別研究員奨励費

    提供機関:日本学術振興会

    高下 大貴, 高下 大貴

      詳細を見る

    配分額:1700000円 ( 直接経費:1700000円 )

    researchmap

その他研究活動

  • 令和3年度 奈良先端科学技術大学院大学科学技術イノベーション創出に向けた大学フェローシップ

    2021年4月
    -
    2022年3月

     詳細を見る

  • 日本学生支援機構奨学金 業績優秀者 返還免除 (全額)

     詳細を見る

    修士課程分

    researchmap

 

担当経験のある授業科目

  • 研究室体験実習

    2024年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 情報システム基礎実習

    2024年
    -
    現在
    機関名:新潟大学

  • 人工知能特論

    2024年
    -
    現在
    機関名:新潟大学