連絡先： uchida-kento-fz(at)ynu.ac.jp
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現実環境での評価を通じたエージェントの制御則の獲得や機械学習モデルのハイパーパラメータ最適化など，目的関数の勾配情報が利用できない最適化問題はBlack-Box最適化問題と呼ばれています．Black-Box最適化問題では解評価に膨大なコストを必要とする問題が存在しており，解評価の回数を抑えつつ最適化を行うことを目的として様々なBlack-Box最適化手法が提案されています．しかし，既存のBlack-Box最適化手法では最適化が困難な最適化問題であったり，問題や変数の特性をうまく活用できていない最適化問題も存在します．また多くの最適化アルゴリズムでは設定が必要な内部変数が多く存在し，さらにその最適な設定は問題に依存しているため，様々なパラメータ設定での試行錯誤が必要です．私の研究では既存のBlack-Box最適化手法の理論的側面を理解し，より効率的かつ使いやすい最適化アルゴリズムを構築することを目的としています．
Ryoki Hamano, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, Daiki Morinaga, Youhei Akimoto, "Tail Bounds on the Runtime of Categorical Compact Genetic Algorithm," Evolutionary Computation (2025) [link] [arXiv]
Takuya Matsuda, Kento Uchida, Shota Saito and Shinichi Shirakawa, "HACNet: End-to-end learning of interpretable table-to-image converter and convolutional neural network", Knowledge-Based Systems (2024) [link]
Kento Uchida, Genki Sakata, Tetsushi Watari, Yuta Yamakita and Shinichi Shirakawa, "Generation of Microscopic Structure of Solder Material with Desirable Characteristics Based on Deep Learning", Knowledge-Based Systems (2022) [link]
Kento Uchida, Shinichi Shirakawa and Youhei Akimoto, "Finite-Sample Analysis of Information Geometric Optimization with Isotropic Gaussian Distribution on Convex Quadratic Functions," IEEE Transactions on Evolutionary Computation (2019) [link]
Keisuke Sugawara, Kento Uchida, and Shinichi Shirakawa, "Neural Architecture Search of Sample Reweighting Networks for Complex Distribution Shift", Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence (PRICAI 2025), 2025 (accepted)
Daiki Yotsufuji, Kenta Nishihara, Shoma Shimizu, Kento Uchida, and Shinichi Shirakawa "OnDeFog: Online Decision Transformer under Frame Dropping", Pacific Rim International Conference on Artificial Intelligence (PRICAI 2025), 2025 (accepted as short paper)
Hikaru Sawafuji, Ryota Ozaki, Takuto Motomura, Toyohisa Matsuda, Masanori Tojima, Kento Uchida, and Shinichi Shirakawa, "Uncertainty-Aware Self-Localization for Bulldozers Using Machine Learning with Internal Sensor Data", Conference of the IEEE Industrial Electronics Society (IECON 2025), 2025. (accepted)
Rio Akizuki, Yuya Kudo, Nozomu Yoshinari, Yoichi Hirose, Toshiyuki Nishimoto, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "Surrogate Benchmarks for Model Merging Optimization", AutoML 2025 Non-Archival Content Track, 2025 [link] [arXiv]
Rin Ashizawa, Yoichi Hirose, Nozomu Yoshinari, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "Bandit-Based Prompt Design Strategy Selection Improves Prompt Optimizers", Findings of the Association for Computational Linguistics: ACL 2025, 2025 [link] [arXiv] [code]
Takumi Matsuo, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "Elitist Evolutionary Algorithm for Optimization on Sets of Points", Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2025), 2025 [link]
Yuta Sekino, Yohei Watanabe, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "Surrogate-Assisted CMA-ES for Problems with Low Effective Dimensionality", Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2025), 2025 [link]
Ryoki Hamano, Masahiro Nomura, Shota Saito, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "CatCMA with Margin: Stochastic Optimization for Continuous, Integer, and Categorical Variables", Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2025), 2025 (Best Paper Nomination) [link] [arXiv]
Haruhito Nakagawa, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "Learning Rate Adaptation CMA-ES for Multimodal and Noisy Problems with Low Effective Dimensionality", Proceedings of the Companion Conference on Genetic and Evolutionary Computation (GECCO 2025 Companion), 2025 [link]
Kento Uchida, Yohei Watanabe, Ryoki Hamano, Shinichi Shirakawa, "Search Space Selection Using Constrained Mixed-Integer Optimization Method", Proceedings of the Companion Conference on Genetic and Evolutionary Computation (GECCO 2025 Companion), 2025 [link]
Chen Yen-Hsiu, Yoichi Hirose, Shoma Shimizu, Shota Saito, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, Takayuki Nishio, "Enhancing Latency-Accuracy Tradeoff in Dynamic Split Inference via Vector Quantized Bottleneck", 2024 IEEE Globecom Workshops, Ubiquitous Network Intelligence for Next Generation Wireless Networks, 2024
Shoma Shimizu, Kento Uchida, Atsuo Maki, Shinichi Shirakawa, "Adaptive Trust Region Radius for Robust Policy Optimization", 31st International Conference on Neural Information Processing (ICONIP 2024), 2024 [link]
Yoichi Hirose, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "Fine-Tuning LLMs for Automated Feature Engineering", AutoML Conference 2024 (workshop), 2024 [link]
Kento Uchida, Ryoki Hamano, Masahiro Nomura, Shota Saito, Shinichi Shirakawa, "CMA-ES for Discrete and Mixed-Variable Optimization on Sets of Points", Parallel Problem Solving From Nature (PPSN 2024), 2024 [link] [arXiv] [code]
Yuta Sekino, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "Warm Starting of CMA-ES for Contextual Optimization Problems", Parallel Problem Solving From Nature (PPSN 2024), 2024 [link] [arXiv]
Kento Uchida, Ryoki Hamano, Masahiro Nomura, Shota Saito, Shinichi Shirakawa, "CMA-ES for Safe Optimization," Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2024), 2024 [link] [arXiv] [code]
Kento Uchida, Kenta Nishihara, Shinichi Shirakawa, "CMA-ES with Adaptive Reevaluation for Multiplicative Noise," Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2024), 2024 [link] [arXiv] [code]
Ryoki Hamano, Shota Saito, Masahiro Nomura, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "CatCMA : Stochastic Optimization for Mixed-Category Problems," Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2024), 2024 [link] [arXiv] [code]
Yutaro Yamada, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "How to Make Multi-Objective Evolutionary Algorithms Invariant to Monotonically Increasing Transformation of Objective Functions," Proceedings of the Companion Conference on Genetic and Evolutionary Computation (GECCO 2024 Companion), 2024 [link]
Yohei Watanabe, Kento Uchida, Ryoki Hamano, Shota Saito, Masahiro Nomura and Shinichi Shirakawa, "(1+1)-CMA-ES with Margin for Discrete and Mixed-Integer Problems," Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO 2023), 2023 [link] [arXiv] [code]
Yutaro Yamada, Kento Uchida, Shota Saito and Shinichi Shirakawa, "Surrogate-Assisted (1+1)-CMA-ES with Switching Mechanism of Utility Functions," 26th European Conference, EvoApplications 2023, 2023 [link]
Teppei Yamaguchi, Kento Uchida and Shinichi Shirakawa, "Improvement of sep-CMA-ES for Optimization of High-Dimensional Functions with Low Effective Dimensionality," 2022 IEEE Symposium Series on Computational Intelligence (SSCI), 2022 [link] [code]
Teppei Yamaguchi, Kento Uchida and Shinichi Shirakawa, "Adaptive Stochastic Natural Gradient Method for Optimizing Functions with Low Effective Dimensionality," The 16th International Conference on Parallel Problem Solving from Nature (PPSN), 2020 [link]
Kento Uchida, Shota Saito, Panca Dewi Pamungkasari, Yusei Kawai, Ita Fauzia Hanoum, Filbert H. Juwono and Shinichi Shirakawa, "Joint Optimization of Convolutional Neural Network and Image Preprocessing Selection for Embryo Grade Prediction in In Vitro Fertilization," The 14th International Symposium on Visual Computing (ISVC), 2019 [link]
Youhei Akimoto, Shinichi Shirakawa, Nozomu Yoshinari, Kento Uchida, Shota Saito and Kouhei Nishida, "Adaptive Stochastic Natural Gradient Method for One-Shot Neural Architecture Search," 36th International Conference on Machine Learning (ICML), 2019 [link] [arXiv]
Kento Uchida, Shinichi Shirakawa and Youhei Akimoto, "Analysis of Information Geometric Optimization with Isotropic Gaussian Distribution Under Finite Samples," Proceedings of the Genetic and Evolutionary Computation Conference 2018 (GECCO 2018), 2018 [link]
中西 亮太, 青木 大地, 西原 賢太, 清水 彰馬, 許 凱宇, 小松 琢也, 内田 絢斗, 白川 真一, "行動変換モデルを導入したSim-to-Real強化学習による油圧ショベルの自動操作の検討", 第24回情報科学技術フォーラム（FIT2025）, 2025
山田 裕太郎, 内田 絢斗, 白川 真一, "Adaptive Stochastic Natural Gradientのための重み適応機構の検討," 第28回進化計算学会研究会, 2025
渡邉 陽平, 内田 絢斗, 白川 真一, "設計変数の変更コストが異なる問題に対する階層的CMA-ESの提案", 第28回進化計算学会研究会, 2025
Hibiki Murase, Kei Hiroshima, Kento Uchida, Mizuki Ohashi, Naoki Kashihara, Anthony Viera, Hiroyuki Daida, Shinichi Shirakawa, Yuichiro Yano, "Enhancing Atherosclerosis Risk Prediction with Strategic Feature and Case Selections in Large Language Model", ESC congress 2025, 2025 [link]
田辺 怜, インミン パパ, 田辺 瑠偉, 吉岡 克成, 内田 絢斗, 白川 真一, "攻撃・防御LLMによる反復的なサンドボックス回避コード生成フレームワーク", 電子情報通信学会情報通信システムセキュリティ研究会（ICSS）, 2025
四藤 大暉, 西原 賢太, 清水 彰馬, 内田 絢斗, 白川 真一, "フレーム欠落環境に対応したOnline Decision Transformer", 2025年度 人工知能学会全国大会（第39回）, 2025
菅原 啓佑, 内田 絢斗, 白川 真一, "分布シフトのためのサンプル重み付けネットワークの構造探索", 2025年度 人工知能学会全国大会（第39回）, 2025
秋月 理緒, 吉成 望, 工藤 佑矢, 広瀬 陽一, 西本 暁道, 内田 絢斗, 白川 真一, "進化的モデルマージにおける設計変数補間の評価", 2025年度 人工知能学会全国大会（第39回）, 2025
芦澤 凜, 広瀬 陽一, 吉成 望, 内田 絢斗, 白川 真一, "バンディットアルゴリズムに基づくプロンプト設計戦略の選択によるプロンプト最適化", 2025年度 人工知能学会全国大会（第39回）, 2025
松尾 拓海, 内田 絢斗, 白川 真一, "点集合上の最適化問題のためのエリート保存型進化計算法の開発", 進化計算シンポジウム2024
渡邉 陽平, 内田 絢斗, 白川 真一, "ブラックボックス混合整数最適化問題の階層型問題への変換と効率的な解法の検討", 進化計算シンポジウム2024
関野 裕太, 渡邉 陽平, 内田 絢斗, 白川 真一, "評価値に影響を与えない次元をもつ最適化のためのサロゲートモデル付きCMA-ESの提案", 進化計算シンポジウム2024
中川 遥仁, 山田 裕太郎, 内田 絢斗, 白川 真一, "学習率適応機構をもつCMA-ESのためのLow Effective Dimensionalityへの対処法の提案", 進化計算シンポジウム2024
濱野 椋希, 野村 将寛, 斉藤 翔汰, 内田 絢斗, 白川 真一, "連続・整数・カテゴリ変数を含む混合変数Black-Box最適化問題のための確率モデルベース最適化法の提案", 進化計算シンポジウム2024
廣田 京飛, 大森 清美, 内田 和歌奈, 山岸 夏望, 小沼 泰子, 宮本 健司, 内田 絢斗, 白川 真一, 福田 淳二, "Vision Transformerを用いたBhas42細胞形質転換試験のフォーカス判定モデルの構築", 日本動物実験代替法学会 第37回大会, 2024
沢藤 光, 尾﨑 亮太, 本村 拓斗, 松田 豊久, 遠嶋 雅徳, 内田 絢斗, 白川 真一, "内界センサを用いたブルドーザの自己位置推定への機械学習の応用," 人工知能学会全国大会論文集, 2024
西本 暁道, 斉藤 翔汰, 広瀬 陽一, 内田 絢斗, 白川 真一, "異なるモデルサイズ制限に対するNeural Architecture Searchにおける複数構造探索," 人工知能学会全国大会論文集, 2024
関野 裕太, 内田 絢斗, 白川 真一, "文脈付き最適化問題のためのCMA-ESのWarm Startingの提案," 進化計算シンポジウム2023
山田 裕太郎, 内田 絢斗, 白川 真一, "目的空間の単調増加変換に不変性を与える多目的最適化フレームワークの提案," 進化計算シンポジウム2023
内田 絢斗, 濱野 椋希, 野村 将寛, 斉藤 翔汰, 白川 真一, "Safe OptimizationのためのCMA-ESの提案," 進化計算シンポジウム2023 (IEEE CIS Japan Chapter Young Researcher Award)
山本 修平, 大森 清美, 内田 和歌奈, 小沼 泰子, 山岸 夏望, 宮本 健司, 内田 絢斗, 白川 真一, 福田 淳二, "Bhas42細胞形質転換試験法におけるフォーカス判定用CNNモデルの汎用性向上", 日本動物実験代替法学会 第36回大会, 2023
渡邉 陽平, 内田 絢斗, 濱野 椋希, 斉藤 翔汰, 野村 将寛, 白川 真一, "離散変数最適化および混合整数最適化のためのマージン補正付き(1+1)-CMA-ESの提案," 第23回進化計算学会研究会, 2023
内田 絢斗, 山口 哲平, 白川 真一, "評価値への影響を持たない次元を含む高次元最適化問題のためのCMA-ESの改良," 進化計算シンポジウム2022（プレゼンテーション賞）
山田 裕太郎, 内田 絢斗, 斉藤 翔汰, 白川 真一, "利得関数の適応的切替機構を導入したサロゲートモデルを用いた(1+1)-CMA-ESの提案," 進化計算シンポジウム2022
山田 裕太郎, 内田 絢斗, 梅木 宏, 山口 哲平, 斉藤 翔汰, 白川 真一, "目的関数の単調増加変換に対する不変性をもつサロゲートモデルを用いた(1+1)-CMA-ESの提案," 進化計算シンポジウム2021
濱野 椋希, 内田 絢斗, 白川 真一, "カテゴリカル分布を用いたInformation Geometric OptimizationにおけるRuntimeの理論解析," 進化計算シンポジウム2019
吉成 望, 内田 絢斗, 斉藤 翔汰, 白川 真一, 秋本 洋平, "カテゴリカル分布を用いた確率的自然勾配法による畳み込みニューラルネットワークの動的構造探索," 第15回進化計算学会研究会, 2019
内田 絢斗, 白川 真一, 秋本 洋平, "凸二次関数におけるCovariance Matrix Adaptation Evolution Strategyの有限サンプル解析," 進化計算シンポジウム2018
Kento Uchida, Youhei Akimoto, Shinichi Shirakawa, "Analysis of Information Geometric Optimization with Isotropic Gaussian Distribution: Toward Finite-Sample Analysis on Convex Quadratic Functions," 2018 JPNSEC International Workshop on Evolutionary Computation, pp. 102-106, Shenzhen, China. 2018 (Best Poster Award)
内田 絢斗, 白川 真一, 秋本 洋平, "等方性ガウス分布を用いたInformation Geometric Optimizationの有限サンプル解析," 進化計算シンポジウム2017
Hikaru Sawafuji, Ryota Ozaki, Takuto Motomura, Toyohisa Matsuda, Masanori Tojima, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "Machine Learning-Based Self-Localization Using Internal Sensors for Automating Bulldozers," arXiv, 2025. [link]
Kento Uchida, Teppei Yamaguchi, Shinichi Shirakawa, "Covariance Matrix Adaptation Evolution Strategy for Low Effective Dimensionality," arXiv, 2025. [link]
Panca Dewi Pamungkasari, Kento Uchida, Shota Saito, Filbert H. Juwono, Ita Fauzia Hanoum, Shinichi Shirakawa, "Embryo Grade Prediction for In-Vitro Fertilization," In Kose, U., Deperlioglu, O., & Hemanth, D.J. (Eds.). Deep Learning for Biomedical Applications (1st ed.). CRC Press. pp. 21-40 (2021) [link]
内田絢斗, 秋本洋平, 白川真一, 吉成望, 斉藤翔汰, 西田昂平, "高速、高性能、高ロバストなニューラルネットワーク構造の自動設計手法「ASNG-NAS」," 画像ラボ, Vol. 31, No. 4, pp. 28-34 (2020) [link]
LLM Merging Competition at NeurIPS 2024 [link]
Rio Akizuki, Nozomu Yoshinari, Yuya Kudo, Yoichi Hirose, Toshiyuki Nishimoto, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa "Interpolated Layer-Wise Merging for NeurIPS 2024 LLM Merging Competition", 2024 [link]
Toshiyuki Nishimoto, Yoichi Hirose, Yuya Kudo, Nozomu Yoshinari, Rio Akizuki, Kento Uchida, Shinichi Shirakawa, "Differentiable DARE-TIES for NeurIPS 2024 LLM Merging Competition", 2024 [link]
内田, 絢斗, 2023, ガウス分布を用いた Black-Box 連続最適化法の収束解析と性能改善に関する研究, 横浜国立大学 [link]
IEEE CIS Japan Chapter Young Researcher Award 2023（受賞者のリストはこちら）
令和4年度 横浜国立大学大学院 環境情報学府 情報環境専攻 学生表彰
進化計算シンポジウム2022 プレゼンテーション賞
令和元年度 横浜国立大学大学院 環境情報学府 情報環境専攻 学生表彰
令和元年度 横浜国立大学大学院 環境情報学府 情報環境専攻 学術優秀者表彰
平成30年度 横浜国立大学大学院 環境情報学府 情報環境専攻 学術優秀者表彰
平成30年度ワークショップ プレゼンテーション賞（横浜国立大学大学院 環境情報学府 情報環境専攻）
Best Poster Award in 2018 JPNSEC International Workshop on Evolutionary Computation （受賞者のリストはこちら）
進化計算コンペティション2017 産業界で使える進化計算とは？
単目的部門 第2位 (内田絢斗，斉藤翔汰，白川真一：横浜国立大学)
多目的部門 第3位 (斉藤翔汰，内田絢斗，白川真一：横浜国立大学)
進化計算シンポジウム2023 実行委員
Genetic and Evolutionary Computation Conference (GECCO), Reviewer (2024, 2025)
Parallel Problem Solving from Nature (PPSN), Subreviewer (2024)
Neural Information Processing Systems (NeurIPS), Reviewer (2025, 2026)
International Conference on Artificial Intelligence and Statistics (AISTATS), Reviewer (2025)
etc
ACM Transactions on Evolutionary Learning and Optimization
IEEE Transactions on Evolutionary Computation
Evolutionary Computation
Swarm and Evolutionary Computation
Applied Soft Computing
etc
YNU理工系合同研究シンポジウムへの参加
令和2年度 日本学術振興会 特別研究員（DC1）
『確率モデルに基づくBlack-Box最適化フレームワークの理論解析とその応用』[link]
SIGEVO Summer School 2018：国際会議GECCO 2018と同時進行で開催されたサマースクールへの参加
横浜国立大学 Robo+ism：NHKロボコン優勝を目指しロボット制作を行うロボコンチーム
担当：組み込み系開発，画像処理，回路制作，学内渉外，学外渉外，Webページ作成
2015年度大会 ピットメンバ（全国大会ベスト4）
2016年度大会 ソフトウェア班リーダー（全国大会ベスト8）
Webサイトでのゲーム公開
2012年度広島学院文化祭特設サイトを制作