マテリアルズ・インフォマティクスが拓く材料開発の新潮流

構成数 : 1

【第1編:総論】

第1章 マテリアルズ・インフォマティクスの現状と将来展望
1 はじめに
2 材料データ
2.1 高品質材料データの要件
2.2 材料データの現状
2.3 マテリアルズ・インフォマティクスに必要なデータ
3 MIの研究事例
3.1 知見の獲得
3.2 特性予測
3.3 材料設計
4 大規模言語モデルの応用
5 まとめ

第2章 研究DXを加速する実験プラットフォーム構築への取り組み
1 はじめに
2 フロー合成装置のデータフローとベイズ最適化
2.1 フロー合成の利点とプロセス最適化の必要性
2.2 RXサイクルを基盤としたシステムインテグレーション
2.3 マテリアルズ・インフォマティクス(MI)による予測・最適化
3 光触媒実験の自動化と電子ラボノート
3.1 研究DXにおける電子ラボノートの役割とFAIR原則
3.2 ELNのテンプレート設計と機械可読性の実現
3.3 活用事例: 光触媒実験の自動化プラットフォーム
4 ELNの全学的展開とアウトリーチ活動
5 おわりに

第3章 マテリアルズ・インフォマティクスの基礎と実務への応用
1 MIの現在位置
1.1 MI黎明期から現在のMI活用期に至るまでの変遷
1.2 MIの取組みの多様化
1.3 MI活用期における悩みの声
1.4 MIの実践活用を進めるにあたっての落とし穴
2 MIの実践活用に向けて ―基礎から実務への応用まで―
2.1 課題解決に資する共通的なデータ分析のフロー
2.2 場面に応じた実験データの整形
2.3 場面に応じた定石・型の理解と会得
3 生成AIとそれ以外のAIの使い分け
4 MIの実践活用に向けた組織内風土醸成と普及

第4章 分析データのMIにおける位置づけとそのPythonでの取り扱い
1 はじめに
2 事例1:1H-NMR 1Dスペクトルのデータ処理自動化
2.1 1H-NMR処理の自動化
3 事例2:特許記載の化合物とLC/MSデータの照合
3.1 特許文書からの化合物表現の抽出
4 事例3:ロボットアームを活用した実験自動化
4.1 システム全体像
4.2 NIR測定の自動化
4.3 NIRスペクトルの主成分分析
5 事例4:データスワンプ内NMRデータの次元削減
5.1 一次加工データの読み込みと基礎的なカウント値の取得
5.2 1H-NMRデータの次元削減
5.3 分析データの完全性
6 おわりに

第5章 材料技術者向けMI普及活動の試行錯誤と課題検討
1 はじめに
2 本取り組みの特徴
3 MI技術ワークショップの内容
4 MI技術の普及に向けた課題と対策
4.1 MI普及における課題と現在の方針
4.2 材料系エンジニア側から見たMI導入の課題と対策
5 MI普及の今後について

【第2編:記述子の設計開発】

第6章 高分子のMIにおける高次構造記述子-物性相関
1 はじめに
2 複雑ネットワーク科学によるゴム弾性の記述
3 結晶性高分子の高次構造記述子と説明可能AI(XAI)
3.1 X線散乱・回折像とXAI
3.2 高次構造記述子の抽出とXAI
3.3 シンボリック回帰の適用
4 高次構造記述子を代理目的変数としたベイズ最適化
5 おわりに

第7章 カーネル平均埋め込みによる材料の表現
1 はじめに
2 材料の記述子化
3 カーネル平均埋め込みによる材料の記述子化
3.1 概要
3.2 問題設定の定式化
3.3 従来のベクトル型記述子:要約統計量記述子
3....