数理情報科学に基づく
超秩序構造の網羅的解析
研究代表者：
志賀 元紀 東北大学・教授
統計的機械学習、研究統括
研究分担者：
松下 智裕 奈良先端大学・教授
原子分解能ホログラフィー、原子像再生技術
大林 一平 岡山大学・教授
幾何学解析、パーシステントホモロジー解析
中島 健 島根大学・助教
パーシステントホモロジー解析
研究協力者：
平岡 裕章 京都大学・教授
応用数学、パーシステントホモロジー解析
<目的>
秩序を有する物質の詳細な構造を同定し、構造・秩序から物性や反応性を予測するためのインフォマティクス法を開発する。得られた知見を用いて新たな物質を効率的に設計・合成する手法も開発する。
<内容>
①「超秩序原子像解析」原子分解能ホログラムや電子ナノ回折から物質構造を推定する問題に対して、逆モンテカルロ(RMC)法や機械学習を用いる高精度な手法を開発する。また、実計測から超秩序を直接推定する手法を開発する。
②「多体秩序の記述子と機械学習」幾何学などの数理基盤に基づいて物質構造の秩序を記述する手法、さらに、大規模な構造に対する高速計算アルゴリズムを開発する。構築した記述子を物性予測問題などに応用する。
③「機械学習プロセス設計」所望の物性を持つ物質設計や新規化合物の合成プロセスを効率化する機械学習法を開発する。
<連携>
実計測するA02との連携によって内容①の手法開発を推し進める。物質構造を理論計算するA03-1との連携によって内容②の記述子を構築する。内容③で得られる結果をA01と情報共有し、新規材料の設計・合成を目指す。