スパースモデリングの基礎とマテリアルズインフォマティクスへの応用実践講座

~ スパースモデリングの解析結果の可視化と情報抽出、Pythonによるスパースモデリングの実装、計測インフォマティクスによる新規材料・物質の探索 ~

・マテリアルズインフォマティクスの有効なアプローチの一つであるスパースモデリングの基礎とPythonによる実装方法を修得し応用するための講座

・爆発的に応用が進んでいる統計学/機械学習の枠組みであるスパースモデリング技術を修得し、材料探索や新素材開発、画像処理などに応用しよう!

講師の言葉

 近年、人工知能(AI)が新聞やメディアなどで多く報道され、その応用先は爆発的に広がりを見せている。特にこのAI技術を日本の基盤産業である素材産業においても適用するマテリアルズインフォマティクスは、研究機関だけでなく、民間企業においても注目を集めており、材料開発にAI革命が訪れようとしている。

 本講演では、マテリアルズインフォマティクスの有効なアプローチの一つであるスパースモデリングの基礎について講義する。スパースモデリングは、大量の高次元データから恣意性なしにそのデータの背後にある仮説(モデル)を系統的に導くデータ解析を可能にし、2000年代より爆発的に応用が進んでいる統計学/機械学習の枠組みである。

 本講演では、スパースモデリングの基礎とその活用方法をPythonを用いた実践方法とともに説明する。次に、マテリアルズインフォマティクスにおけるスパースモデリングの応用事例を紹介し、日経新聞等でも報道されたナノシートの高効率収集への応用や、その基礎技術の発展について述べる。

 また、スパースモデリングを用いることで、ブラックホールの直接撮像などの画像処理技術への応用が進んでいる。本講演では、この基礎技術を用いることで、物質科学への計測データに対するインフォマティクスの応用(計測インフォマティクス)と、新たなマテリアルズインフォマティクスへの展開を紹介する。

セミナー詳細

開催日時
  • 2019年12月25日(水) 10:30 ~ 17:30
開催場所 日本テクノセンター研修室
カテゴリー 加工・接着接合・材料ソフト・データ・画像・デザイン
受講対象者 ・マテリアルズインフォマティクスの適用を行おうとしている方
・また、適用を行っているがどう材料開発等に活かすか、お悩みの方
・PythonやSPSS、R等のプログラムを用いて、マテリアルズインフォマティクスに取り組んでいるが、内部がブラックボックスでお困りの方
・マテリアルズインフォマティクスの動向調査をはじめたばかりの方
・材料開発、画像処理、データ解析ほか関連部門の技術者の方
予備知識 ・高校数学程度の基礎知識
(機械学習の知識はなくても結構です)
修得知識 ・スパースモデリングによる重要な特性・記述子の抽出と、マテリアルズインフォマティクスへの活用方法
・Pythonを用いたスパースモデリングの実践方法
プログラム

1.スパースモデリングの基礎
 (1).データ駆動科学とスパースモデリング
   a.マテリアルズインフォマティクスとは?
   b.マテリアルズインフォマティクスとデータ駆動科学
   c.データ洪水がもたらす科学の質的変化
   d.スパース化による仮説・検証ループ
 (2). 機械学習の基礎:分類と回帰
   a.機械学習入門―分類を例として―
   b.汎化性能と交差検定法による評価
 (3). スパースモデリングの基礎
   a.スパースモデリング=変数選択
   b.データのスパース化の難しさ
   c.全状態探索法によるスパースモデリング
   d.スパースモデリング(変数選択)に関する二つの戦略
 (4).スパースモデリングの人工データによる実践
   a.Pythonの基礎
   b.Pythonによるスパースモデリングの実装へのチュートリアル
   c.スパースモデリングの解析結果の可視化と情報抽出

2.スパースモデリングによるマテリアルズインフォマティクス
 (1).マテリアルズインフォマティクスとスパースモデリング
   a.計算科学的アプローチと情報科学的アプローチの融合による効率的な材料探索に向けて
   b.スパースモデリングによる機能を予測する記述子抽出
   c.線形回帰におけるスパースモデリングの定式化
   d.線形回帰における全状態探索(E.S-LiR)法
   e.全状態探索法による状態密度推定
 (2).リチウムイオン電池の電解液材料探索への応用
   a.マテリアルズインフォマティクスによる蓄電池研究の現状
   b.計算科学による電解液探索へのアプローチ
   c.記述子をコントロールした機能予測
 (3).高収率なナノシート合成開発への応用
   a.高収率なはく離を実現する指針の確立
   b.未知な系で最少実験数による高収率合成の実証

3.計測インフォマティクスによる新規材料・物質の探索
 (1).スパースモデリングによる画像処理
   a.フーリエ計測とスパースモデリング
   b.ブラックホールの直接撮像から放射光データの解析に応用事例
   c.計測インフマティクスによるマテリアルズインフォマティクスの今後の展開

キーワード スパースモデリング マテリアルズインフォマティクス データ駆動科学 交差検定法 全状態探索法 計算科学  計測インフォマティクス フーリエ計測
タグ 統計・データ解析AI・機械学習ナノテクノロジーシミュレーション・解析材料データ分析
受講料 一般 (1名):49,500円(税込)
同時複数申込の場合(1名):44,000円(税込)
会場
日本テクノセンター研修室
〒 163-0722 東京都新宿区西新宿2-7-1 新宿第一生命ビルディング(22階)
- JR「新宿駅」西口から徒歩10分
- 東京メトロ丸ノ内線「西新宿駅」から徒歩8分
- 都営大江戸線「都庁前駅」から徒歩5分
電話番号 : 03-5322-5888
FAX : 03-5322-5666
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