理論・実験・計算科学とデータ科学が連携・融合した先進的マテリアルズインフォマティクスのための基盤技術の構築

戦略目標

「多様な天然炭素資源を活用する革新的触媒の創製」
「情報デバイスの超低消費電力化や多機能化の実現に向けた、素材技術・デバイス技術・ナノシステム最適化技術等の融合による革新的基盤技術の創製」
「分野を超えたビッグデータ利活用により新たな知識や洞察を得るための革新的な情報技術及びそれらを支える数理的手法の創出・高度化・体系化
「環境・エネルギー材料や電子材料、健康・医療用材料に革新をもたらす分子の自在設計「分子技術」の構築」

イベント

第2回 さきがけ新分野開拓セミナー
「ICTの展開」

日時: 平成29年2月20日(月) 10:00~12:00、13:00~18:00
場所: 科学技術振興機構 東京本部別館 1階ホール

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研究総括

常行 真司 (東京大学 大学院理学系研究科 教授)

概要

 計測・分析技術の進歩、コンビナトリアル合成などのハイスループット実験手法の発展、スーパーコンピュータに代表される計算機能力の飛躍的向上、第一原理計算などの強力な計算科学から得られる高精度な知見などにより、物質・材料科学における原理解明が進むとともに関連するデータが短時間で大量に得られるようになっています。また、大量かつ複雑なデータからそれらの持つ意味や新しい知識を引き出す情報科学技術の進展もめざましいものがあります。
 本研究領域では、これら実験科学、理論科学、計算科学、データ科学の連携・融合によって、それぞれの手法の強みを活かしつつ相互に得られた知見を活用しながら新物質・材料設計に挑む先進的マテリアルズインフォマティクスの基盤構築と、それを牽引する将来の世界レベルの若手研究リーダーの輩出を目指します。
 具体的には、
1)社会的・産業的に要求される機能を実現する新物質・材料の発見の促進、設計指針の構築
2)大規模・複雑データから構造・物性相関や物理法則を帰納的に解明する手法の開発とそれを用いた新材料の探索・設計
3)未知物質の物性を高精度に予測し、合成・評価の実験計画に資する候補物質を高速・大量にスクリーニングする手法の構築
4)多種多様な物質データを包括的に整理・記述・可視化する新しい物理的概念や方法論の構築
5)データ科学と物質・材料科学の連携・融合に資する物性データ取得・蓄積・管理手法の開発、データベースの整備、各種計算・解析ツールの構築
などの研究を対象とします。
 研究推進にあたっては、情報科学研究者と物質・材料科学研究者等が連携し互いに触発しながらシナジー効果を得る体制を整え、エネルギー、医療、素材、化学など多くの産業応用に資する物質・材料の設計を劇的に加速しうる先駆的・革新的な研究を推進し、物質・材料科学にパラダイムシフトを起こすことを目指します。

 

領域アドバイザー

青柳 岳司 旭化成(株)研究・開発本部 基盤技術研究所 特級高度専門職
伊藤 聡 理化学研究所 計算科学研究機構 コーディネーター
射場 英紀 トヨタ自動車(株)電池研究部 部長
小谷 元子 東北大学 原子分子材料科学高等研究機構 数学ユニット 教授/機構長
佐藤 寛子 情報・システム研究機構 特任准教授/チューリッヒ大学 研究員
田中 功 京都大学 大学院工学研究科 材料工学専攻 教授
知京 豊裕 物質・材料研究機構 国際ナノアーキテクトニクス研究拠点(MANA)
ナノエレクトロニクス材料ユニット ユニット長
津田 宏治 東京大学 大学院新領域創成科学研究科 メディカル情報生命専攻 教授
寺倉 清之 物質・材料研究機構 情報統合型物質・材料研究拠点 フェロー
中井 浩巳 早稲田大学 理工学術院 教授
樋口 知之 情報・システム研究機構 理事/統計数理研究所長

研究者

採択
年度
氏名 所属 課題名
その他情報




27

大久保 勇男 物質・材料研究機構
国際ナノアーキテクトニクス研究拠点
ナノマテリアル分野・ネットワーク構造物質グループ
MANA研究者
第一原理計算・インフォマティクス主導型新物質開拓
烏山 昌幸 名古屋工業大学
大学院工学研究科 情報工学専攻
助教
機械学習に基づく効率的な界面物性探索法の開発
小林 正人 北海道大学
大学院理学研究院
助教
化学反応における多元系のシナジー効果の評価と触媒探索への応用
小原 真司 物質・材料研究機構
先端的共通技術部門
量子ビームユニット
シンクロトロンX線グループ
主幹研究員
機能性不規則系物質の原子・電子レベル構造解析基盤の構築
是常 隆 理化学研究所
創発物性科学研究センター
上級研究員
有効模型化を利用したマテリアルズインフォマティクス
佐伯 昭紀 大阪大学
大学院工学研究科
准教授
超高速スクリーニング法を駆使したエネルギー変換材料の探索
世古 敦人 京都大学
大学院工学研究科
准教授
機械学習手法による合理的な材料物性予測技術の構築
袖山 慶太郎 科学技術振興機構
さきがけ研究者
高精度DFT-MD法とデータ科学を融合させた新規高濃度電解液探索
瀧川 一学 北海道大学
大学院情報科学研究科
准教授
大規模データに基づく電子物性予測のための深層学習技術の創出
Dam
Hieu Chi
北陸先端科学技術大学院大学
知識科学研究科
准教授
実験・計算データのマイニングと精密結晶構造解析との融合による 逆問題可解な材料設計技術の開発
塚田 祐貴 名古屋大学
大学院工学研究科
助教
材料開発を加速するための組織シミュレーション基盤技術の構築
中島 千尋 東北大学
原子分子材料科学高等研究機構
助教
物性測定における『熟練』と機械学習の統合的アプローチ
中村 壮伸 東北大学
原子分子材料科学高等研究機構
助教
トポロジカルデータ解析に基づくアモルファス構造の包括的記述と特徴抽出
畑中 美穂 近畿大学
理工学部理学科
助教
発光・消光経路のデータベース化によるランタノイド発光センサーの分子設計指針の構築
山地 洋平 東京大学
大学院工学系研究科
特任講師
強相関第一原理電子状態計算と分光学実験データの統合によるトポロジカル物質の理論物質設計手法創出




28

池野 豪一 大阪府立大学
21世紀科学研究機構
特別講師
機械学習と第一原理計算による新規スペクトル解析技術の確立
緒明 佑哉 慶應義塾大学
理工学部
准教授
はく離挙動を制御する指針の確立によるナノシート材料の機能設計
大塚 朋廣 理化学研究所
創発物性科学研究センター
研究員
機能性固体微細材料のミクロレベル電子物性解析基盤技術の構築
熊谷 悠 東京工業大学
元素戦略研究センター
特任准教授
半導体材料開発のための計算データベース構築
坂上 貴洋 九州大学
大学院理学研究院 物理学部門
助教
高分子物質のトポロジカル構造解析による新規物性の探索と設計
志賀 元紀 岐阜大学
工学部
助教
物質・材料の微細構造計測におけるインフォマティクス技術の開拓
辻 直人 理化学研究所
創発物性科学研究センター
研究員
強相関電子系に対する機械学習を用いた高精度量子多体計算の新たな数理アプローチの開拓
原渕 祐 科学技術振興機構
さきがけ研究者
円錐交差データベースに基づく蛍光分子自動設計法の開発
Randy Jalem 科学技術振興機構
さきがけ研究者
材料シミュレーションとインフォマティクスを用いたデータ駆動型リチウムイオン導電性セラミックスの探索
本郷 研太 北陸先端科学技術大学院大学
先端科学技術研究科
助教
ベイズ事後分布を探索重みに活用した物質構造探査の予測性向上
溝口 照康 東京大学
生産技術研究所
准教授
情報科学手法を利用した界面の構造機能相関の解明
森 寛敏 お茶の水女子大学
基幹研究院
准教授
特定混合比で発現する特異物性を利用した新材料創成のための第一原理分子シミュレーションと機械学習の連携

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