マテリアルズ・インフォマティクスの基礎とAIを活用した材料設計への応用 ~デモ付~

~ 第一原理計算、人工知能と機械学習、ロジスティック回帰を使った金属ガラスの形成予測、プロセス・インフォマティクスへの応用 ~

・AIを使った材料設計や新規材料の探索法などの最新技術について修得する講座
・蓄積された材料データについて機械学習を活用した予測技術を学び他社に先駆け、付加価値の高い製品開発へ活かそう!

講師の言葉

 現在、材料分野では人工知能を活用したマテリアルズ・インフォマティクス(材料情報学)が注目されています。本講座では第一原理計算と機械学習を組み合わせた材料設計と新規材料の探索法について説明します。具体的には金属材料を対象として、第一原理計算で算出された原子間距離、電荷解析、弾性率、形成熱などのパラメータや物性データをとにかく集めて機械学習させることで、材料特性を予測できるパラメータの組み合わせを見出す試みを紹介します。講座の特徴としては幾つかの具体的課題について受講する過程で第一原理計算のレシピと機械学習の各種手法と技術が一通り理解できるようになっております。またディープラーニング・IoTへの展開についても話題を提供します。まずはマテリアルズ・インフォマティクスを始めてみたい方に最適です。

セミナー詳細

開催日時
  • 2020年03月26日(木) 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に興味のある企画担当者および技術者(特に金属材料系)
・マテリアルズ・インフォマティクスをどう材料開発に活かすか、お悩みの方
・データ駆動型の材料製造に興味のある企画担当者および技術者(特に金属材料系)
・材料製造ラインのデータをどう活用するか、お悩みの方
・自動車、航空、金属、材料、その他関連企業の方
予備知識 ・高校レベルでの化学、数学の知識
・金属材料の知識があればより理解が深まります
修得知識 ・第一原理計算で、どのようなことができるのか
・マテリアルズ・インフォマティクスで、どのようなことができるのか
・機械学習についての基礎知識
・第一原理計算とマテリアルズ・インフォマティクスを用いて材料設計を行うための基礎知識
プログラム

1.はじめに
  (1).マテリアルズ・インフォマティクスの目的
  (2).第一原理計算で出来ること出来ないこと
  (3).機械学習で出来ること出来ないこと

2.第一原理計算の基礎
  (1).全エネルギーの計算
  (2).密度汎関数理論について
  (3).第一原理計算の実際的パラメータ
  (4).第一原理計算パッケージの紹介

3.機械学習の基礎
  (1).人工知能と機械学習
  (2).回帰と分類
  (3).過学習とは
  (4).機械学習の種類
  (5).機械学習フレームワークの紹介

4.合金の導電率を例として線形回帰
  (1).リンデの法則と課題を説明
  (2).重回帰分析
  (3).スーパーセル法の第一原理計算
  (4).Mulliken電荷解析
  (5).第一原理計算結果を紹介
  (6).重回帰分析を実演(デモ有り)

5.金属ガラスの形成予測を例としてロジスティック回帰
  (1).金属ガラスの井上三原則と課題を説明
  (2).ロジスティック回帰
  (3).形成熱の第一原理計算
  (4).ステップワイズ法による特徴量選択
  (5).ホールドアウト法による検証
  (6).混同行列の読み方
  (7).ロジスティック回帰を実演(デモ有り)

6.形状記憶合金の予測を例としてニューラルネットワーク(1)
  (1).変態温度と課題を説明
  (2).ニューラルネットワーク
  (3).弾性率の第一原理計算
  (4).交差検証とは
  (5).MAE、RMSE、決定係数
  (6).ニューラルネットワークを実演(デモ有り)

7.合金の固溶限を例としてニューラルネットワーク(2)
  (1).ヒューム・ロザリー則と課題を説明
  (2).データセットの準備
  (3).ベイズ最適化によるハイパーパラメータの最適化
  (4).ニューラルネットワークを実演(デモ有り)

8.結晶粒径の自動評価を例としてディープラーニング
  (1).金属組織写真と課題を説明
  (2).畳み込みニューラルネットワークとは
  (3).データ拡張について
  (4).ディープラーニングを実演(デモ有り)

9.プロセス・インフォマティクスへの期待
  (1).IoTデータは宝の山かゴミの山か
  (2).課題が先か、データが先か
  (3).データ量と収集方法の問題
  (4).導入事例の紹介

キーワード AI 人工知能 機械学習 材料設計 材料 予測 ディープラーニング データ分析 予測 ニューラルネットワーク パラメータ
タグ AI・機械学習材料統計・データ
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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