マテリアルズ・インフォマティクスおよび量子コンピュータを活用した材料開発の展開並びに社内導入のポイント【オンライン学習講座】
★オンライン(WEB)を使った新感覚のWEB講座＋通信教育サービス！毎月1回、全3回の講座コースでこの料金で受講可能です。
★ご受講できなかった回につきましては、アーカイブ配信がございますので、そちらからご視聴することが可能でございます。
★MIとは何かから始まり、必要となる基礎知識において、機械学習の基礎から丁寧に解説！
★MIで実験計画法として最もよく使われるベイズ最適化の概念やデジタルで化合物を扱うケモインフォマティクスについても紹介！
★将来予測に基づき、今後主流となってくることが見込まれる自律化型実験装置や実験デジタルツインなど、幅広い視野をもって材料開発に取り組んでいくことが重要であることを事例をもって解説！
★量子コンピュータ導入のタイミングおよびスムーズな導入のためのアプローチについて、適用事例も交えながら紹介！
★個別レッスンのようなマンツーマン感覚で講義を見て聴いて理解が深まる企業向けオンライン学習サービス！
★3か月にわたり毎月一回、講師から直接、会話(LIVE)で講義を学べます！
★各回ごとに指導の質問回答および総合質疑後、時間内であれば講師と受講者間での個別・自由議論も行えます！
- 三井化学株式会社／信州大学／大阪大学 DX推進本部 DX企画管理部 / 工学部 特任准教授 / 基礎工学研究科招聘教授 博士（工学） 向田 志保 氏
・1口(1-2名まで受講可能)55,000円(消費税・資料代込)
お申込み人数は”１”を選択
・1口(3名まで受講可能) 82,500円 (消費税・資料代込)
お申込み人数は”複数”を選択
※同一法人4名以上は1人あたり27,500円(消費税・資料代込)で金額追加で受講可
※オンライン学習で使用する資料（PDF電子データ）として事前に受講者へご連絡いたします。お手数をおかけしますが、プリントアウトしていただき、ご準備ください。
※原則、紙媒体でのテキスト提供は対応しておりません。
※同一法人で15名以上の参加をお考えの企業様はWEB研修サービス(有料・カスタマイズ研修)も行っております。
※紙媒体による資料(テキスト)をお求めの場合は1冊(1回分、カラー、1頁4スライド構成)につき、5,500円(税込)を別途徴収いたします。お申込み時、備考欄にその旨をご記入ください。
※講座資料の電子データ提供の都合により、著作権保護の観点から研修参加者の名簿提出が必須となります。予め、ご了承ください。
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【全体スケジュール】
【予定】
第１回 04月10日(月) 13:30-16:30（※アーカイブ配信がございます）
第２回 05月15日(月) 13:30-16:30（※アーカイブ配信がございます）
第３回 06月12日(月) 13:30-16:30
【時間】 13:30-16:30
【講師】三井化学株式会社／信州大学／大阪大学 DX推進本部 DX企画管理部 / 工学部 特任准教授 / 基礎工学研究科招聘教授 博士（工学） 向田 志保 氏
【講演主旨】
【第1回】マテリアルズ・インフォマティクスの基礎
AI駆動型の材料開発であるマテリアルズ・インフォマティクス（MI）の活用は新規材料開発に欠かせないものになりつつあり、その用途は広がるばかりである。本講座では、MIとは何かから始まり、必要となる基礎知識において、機械学習の基礎から丁寧に解説していく。また、MIで実験計画法として最もよく使われるベイズ最適化の概念やデジタルで化合物を扱うケモインフォマティクスについても初学者の方でもすぐに扱えるような内容形式に落とし込んで紹介する。
【第2回】マテリアルズ・インフォマティクスの応用
MIの実験精度を向上するためには、データの入力の仕方（特徴量エンジニアリング、外部データ活用）や候補サンプルの抽出などの工夫が重要であり、テクニカルな部分を分かりやすい言葉に置き換えながら紹介していく。また、数値解析に限らず、画像解析や自然言語処理といった、材料開発に纏わる様々な手法についても触れる。将来予測に基づき、今後主流となってくることが見込まれる自律化型実験装置や実験デジタルツインなど、幅広い視野をもって材料開発に取り組んでいくことが重要であることを事例をもって示す。
【第3回】量子コンピュータを活用した材料開発
近年、量子コンピュータの技術進行も著しく、材料開発への適用が期待されている。これからは、量子シミュレーションやMIといった既に活用が進んでいるデータ駆動型科学に量子コンピュータをどのように織り交ぜ、用途を広げていくかということが非常に重要になってくる。そこで、いつかはやらなくてはいけないと分かっているものの、量子コンピュータをどのタイミングでどこまで導入したらよいかという悩みも多いと聞く。なるべくコストレスでスムーズに導入を図れるようなアプローチについて、適用事例も交えながら段階的に紹介していく。
【プログラム】
【第1回】マテリアルズ・インフォマティクスの基礎
（日時：04月10日(月) 13:30-16:30 、学習時間：3時間）
1. マテリアルズ・インフォマティクス（MI）とは
1-1. MIの背景
1-2. MIがブームになった背景
1-3. MI導入時のポイント
1-4. MI解析の流れ
2. 機械学習概要
2-1. 機械学習基礎編
a) 必須用語
b) 機械学習モデル概要
c) 機械学習モデルの評価手法
d) データの次元圧縮による可視化
2-2. 機械学習応用編
a) 特徴量エンジニアリング
b) 説明変数選択
c) 機械学習モデルのハイパーパラメータの最適化
d) アンサンブル学習
3. 最適条件探索手法
3-1. 実験計画法
3-2. ベイズ最適化
3-3. 遺伝的アルゴリズム
3-4. 予測用候補サンプルの作り方
4. ケモインフォマティクス
4-1. 化合物データの取り扱い
4-2. 構造記述子
4-3. 化合物の類似度の計算
4-4. 分子構造生成
5. 演習
【演習回答・内容への質疑応答】
【第2回】マテリアルズ・インフォマティクスの応用
（日時：05月15日(月) 13:30-16:30、学習時間：3時間）
1. MIを活用した実験的な精度向上に向けて
1-1. 複合系のデータの取り扱い（組成最適化、特徴量エンジニアリング）
1-2. 公共データベース、特許、文献情報の活用
1-3. 適用領域（Applicability Domain: AD）
1-4. 予測、候補サンプルの選択の仕方
2. 画像解析
2-1. MIでよく扱う画像解析の課題点
2-2. 画像の前処理
2-3. 画像の特徴量抽出、特徴量解析
3. データベース構築
3-1. MI用データベースの作り方
3-2. データベースからのMI活用
4. 自然言語処理
4-1. 特許・文献からの情報抽出
4-2. 自然言語処理を活用した新規材料探索
5. MIの今後の展望
5-1. 自律型実験装置
5-2. メタバース/デジタルツイン/VR/AR
5-3. 自動応答タスクの活用（ChatGPT）
6. 演習
【演習回答・内容への質疑応答】
【第3回】量子コンピュータを活用した材料開発
（日時：06月12日(月) 13:30-16:30、学習時間：3時間）
１．量子コンピュータの概要
1-1. 量子コンピュータ基礎知識
1-2. 量子ゲート方式
1-3. 量子アニーリング方式
2. 量子コンピュータの導入
2-1. 情報収集
2-2. ツール（量子クラウドサービス、GPU量子コンピュータなど）
2-3. 社外ネットワーク構築
2-4. 量子コンピュータの社内導入
3. 量子コンピュータの人材獲得・育成
3-1. 量子コンピュータ人財の適性
3-2. 人財獲得
3-3. 人財育成
4. 材料開発への量子コンピュータにおける組合せ最適化問題を中心とした適用事例
4-1. 量子化学計算
4-2. 組合せ最適化問題
4-3. 量子機械学習
4-3. 量子コンピュータを活用した材料開発のユースケース探索の仕方
4-4. 量子コンピュータの今後の将来展望
5. 演習
【演習回答・内容への質疑応答】