マテリアルズ・インフォマティクスの基礎とニューラルネットワーク・量子アニーリングの活用技術 <オンラインセミナー>

~ 材料科学と第一原理計算、物質構造探索と相関モデリング、ニューラルネットワーク・量子アニーリング活用での基本コンセプトと抑えどころ ~

・第一原理計算と結びつけたマテリアルズ・インフォマティクス展開について、実際の適用例からその抑えどころが修得でき、応用に活かせる講座

・ますます活用の激しさが増しているマテリアルズ・インフォマティクスの基礎と適切な活用法を修得し、効率的な材料開発へ応用しよう!

講師の言葉

 機械学習などに代表されるインフォマティクス技法が材料開発の現場に流れ込む勢いはますます激しさを増しています。
 インフォマティクス技法は適用範囲も広く、異なる適用対象を想定したコースや背景数理の一般論に迷い込んでしまうと、抑えどころを失って、なかなか材料開発応用への最前線にたどり着くことが出来ません。本コースでは、第一原理計算と結びつけたマテリアルズ・インフォマティクス展開について、実際の適用例から、その抑えどころを解説していきます。

セミナー詳細

開催日時
  • 2021年11月04日(木) 10:30 ~ 17:30
開催場所 オンラインセミナー
カテゴリー オンラインセミナー加工・接着接合・材料ソフト・データ・画像・デザイン
受講対象者 ・材料研究開発におけるシミュレーション活用に興味のある方
・マテリアルズ・インフォマティクスを実施する上で抑えるべきポイントを学びたい方
予備知識 ・下記に目を通しておくと理解が深まります:

書籍「動かして理解する第一原理電子状態計算」
前園涼・市場友宏、森北出版 (2020/9/19)、ISBN-13: 978-4627170315

書籍「自作PCクラスタ超入門--ゼロからはじめる並列計算環境の構築と運用」
前園涼、森北出版 (2017/12/14)、ISBN-13: 978-4627818217
修得知識 ・第一原理計算の活用イメージ
・マテリアルズ・インフォマティクスで抑えるべき基本コンセプト
・計算機資源運用で抑えるべき基本コンセプト
・ニューラルネットワーク活用のイメージ
・量子アニーリング活用での基本コンセプト
プログラム

1.材料科学と第一原理計算
  (1).第一原理計算はどんな暗箱か
    ・原子ジオメトリを入力にエネルギーを計算する
  (2).第一原理計算で物性量を計算する仕組み
    ・外回りループでエネルギーの依存性を計算する
  (3).材料科学シミュレーションにおける第一原理計算の位置づけ
    ・エンタルピー項とエントロピー項
  (4).計算熱力学への展開事例
    ・合金状態図に対する適用

2.マテリアルズ・インフォマティクスとの結びつき
  (1).第一原理計算研究からインフォマティクスへの道筋
    ・構造探索からの道筋と回帰関係構築からの道筋
  (2).物質構造探索(ランダム探索、ベイズ探索、群知能探索)
    ・物質構造探索をどう実現しているか
  (3).第一原理計算活用に要求される相関モデリング
    ・複雑な物性予測をどう取り扱うか
  (4).相関モデリングによる展開事例
    ・物性改良を実現する元素置換の探索
  (5).置換構造の取り扱い
    ・大量の置換位置可能性をどう取り扱うか

3.ハイスループット展開
  (1).ハイスループット計算による展開事例
    ・模型理論と組み合わせた物質探索(無機物、ポリマー)
  (2).計算機資源理解の抑えどころ
    ・高性能計算と並列処理
  (3).計算機資源の確保
    a.スパコン利用
    b.自作クラスタ運用
  (4).計算機利用のための知識習得の抑えどころ
    a.リナックス
    b.テキスト処理
    c.ファイルマウント
    d.ネットワーク

4.ニューラルネットワークを用いた展開と活用
  (1).ニューラルネットワークの抑えどころ
    a.自己符号化器と特徴量空間
    b.展開事例
    c.自己符号化器を用いたスペクトル識別

5.量子アニーリングを用いた展開と活用
  (1).量子アニーリングの抑えどころ
    a.拘束条件をスピンハミルトニアンで書く
    b.展開事例
    c.イオン拡散経路の数え上げ

キーワード 材料科学 第一原理計算 原子ジオメトリ エンタルピー項 計算熱力学 合金状態図 ランダム探索 ベイズ探索 群知能探索 相関モデリング 物性予測 元素置換 置換構造 ハイスループット計算 ニューラルネットワーク 計算機資源 スペクトル識別 量子アニーリング スピンハミルトニアン イオン拡散経路
タグ AI・機械学習データ解析材料
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
オンラインセミナー
本セミナーは、Web会議システムを使用したオンラインセミナーとして開催します。
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