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2/19 【Live配信(リアルタイム配信)】 第一原理計算とベイズ統計を融合した マテリアルズ・インフォマティクスの基礎と実践

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生産:製造プロセス・化学工学 電気・電子・半導体・通信  / 2020年12月01日 /  ロボット IT・情報通信 先端技術
イベント名 【Live配信(リアルタイム配信)】 第一原理計算とベイズ統計を融合した マテリアルズ・インフォマティクスの基礎と実践
開催期間 2021年02月19日(金)
10:30~16:30 
※会社・自宅にいながら学習可能です※
会場名 Live配信セミナー(リアルタイム配信) 
会場の住所 東京都
お申し込み期限日 2021年02月18日(木)16時
お申し込み受付人数 30  名様
お申し込み

【Live配信(リアルタイム配信)】
第一原理計算とベイズ統計を融合した
マテリアルズ・インフォマティクスの基礎と実践

~材料開発の加速&全く新しい高機能材料の開発を実現に向けて~

■第一原理計算手法の枠組みと計算実務の基礎知識■
■MI、特に物性予測モデルとしての機械学習と入力としての記述子■
■物質スクリーニング/ベイズ構造探索法の枠組みと研究実務の基本知識■

 

MI研究分野の動向と利用されている要素技術である機械学習やベイズ統計の基礎

データ駆動型研究に必要となるデータ生成技術としての計算科学の必要性

シミュレーションや機械学習などに馴染みのない実験研究者に必要な
  MI研究、及び、シミュレーション研究を始めるための計算環境やプログラミング環境についても解説

 

講師

 

北陸先端科学技術大学院大学 情報社会基盤研究センター 准教授 博士(工学) 

本郷 研太 氏

 

 受講料(税込)

 

49,500円(本体45,000円+税4,500円)※資料付

キャンペーン!2名同時申込みで1名分無料(1名あたり定価半額24,750円) 

  

※テレワーク応援キャンペーン(1名受講)【Live配信/WEBセミナー受講限定】
 1名申込みの場合:受講料( 定価:35,200円/S&T会員 33,440円 )
    35,200円 ( S&T会員受講料 33,440円 ) 

  定価:本体32,000円+税3,200円
  会員:本体30,400円+税3,040円
※1名様でLive配信/WEBセミナーを受講する場合、上記特別価格になります。
※お申込みフォームで【テレワーク応援キャンペーン】を選択のうえお申込みください。
※他の割引は併用できません。

 

 趣旨

 

 近年、物質・材料科学分野において、第4の科学として知られるデータ科学との融合展開であるマテリアルズ・インフォマティクス(MI)研究が進展している。MI研究は、機械学習やベイズ統計などのインフォマティクス技術を応用することで、材料開発を加速させるとともに、全く新しい高機能材料の開発を目指している。
 本セミナーでは、MI研究分野の動向を示し、そこで利用されている要素技術である機械学習やベイズ統計についての基礎的内容を概説する。さらに、データ駆動型研究に必要となるデータ生成技術として、第3の科学として知られる計算科学の必要性を解説し、その基本事項について概説する。特に、第一原理計算とMI研究の融合としての「第一原理MI」を中心に応用事例を紹介する。また、シミュレーションや機械学習などに馴染みのない実験研究者に向けて、実際に、MI研究、及び、シミュレーション研究を始めるための計算環境やプログラミング環境について解説する。

 

 プログラム

 

<得られる知識・技術>

 第一原理計算手法の枠組みと計算実務を始めるための基礎知識(理論的な枠組みと計算環境や利用可能なソフトウェア)、マテリアルズ・インフォマティクス、特に、物性予測モデルとしての機械学習と入力としての記述子、それらを応用した物質スクリーニング/ベイズ構造探索法の枠組みと研究実務を始めるための基本知識

(理論的な枠組みと実際のプログラミング実装・研究環境)

 

キーワード:第一原理計算、マテリアルズ・インフォマティクス、機械学習、ベイズ統計
 

 <講演内容>

1.マテリアルズ・インフォマティクス(MI)概観
 ・インフォマティクス/AI分野の発展
 ・マテリアルズ・インフォマティクスとは何か?
 ・研究分野の動向/研究拠点
 ・インフォマティクスの成功事例/触媒探索/マテリアル・レポジショニング
 ・コンピュータによる物質探索/ベイズ統計
 ・MI研究分野の研究事例/ハイスループットヴァーチャルスクリーニング、ベイズ探索
 ・インフォマティクスだけで十分か?/データの問題:量と質
 ・データ生成エンジンとしてのシミュレーション
 ・スパコン:シミュレーション研究のための必須アイテム
 ・物質科学シミュレーションの階層性/連続体系・分子系・電子系
 ・第一原理計算とは何か?
 ・第一原理計算研究の研究事例/電子物性、フォノン(熱)物性

2.MI研究の基礎
 ・科学とインフォマティクス
 ・MI研究における究極の目標:コンピュータによる物質探索
 ・問題設定:未知化合物の数/シミュレーションだけで新規物質を探索できるか?/順問題と逆問題
 ・MI研究の道具立て:機械学習/物性予測モデル
 ・機械学習の分類:教師あり学習と教師なし学習
 ・機械学習における内挿性と外挿性
 ・物性予測モデルとしての機械学習とシミュレーション
 ・MIにおける機械学習
 ・クラスタリング
 ・物性構造相関/物性予測モデル
 ・物質記述子:化学情報/組成情報/フィンガープリント
 ・教師あり学習/回帰モデル/学習モデルの性能
 ・回帰学習の応用としてのハイスループットヴァーチャルスクリーニング
 ・転移学習:少数データの高性能機械学習
 ・MI研究における機械学習の適用事例/教師なし学習
 ・逆問題としての物質探索
 ・MI研究におけるベイズ統計
 ・ベイズ最適化:コンピュータ上での実験計画法
 ・ベイズ最適化の実例:無機化合物の元素置換
 ・ベイズ構造探索:尤度関数と事前確率、ベイズ反転、事後確率
 ・ベイズ構造探索の実装:物質表現/SMILES形式、自然言語処理に基づく化合物生成
 ・ベイズ構造探索の実例:ポリマー探索
 ・マテリアルズ・インフォマティクスを始めるために/Pythonプログラミング環境/ライブラリ

3.第一原理計算の基礎
 ・第一原理計算を始める前に/注意事項:第一原理計算は難しい?
 ・シミュレーションにおける第一原理計算の位置づけ/階層性
 ・第一原理計算の各種方法論/密度汎関数法、分子軌道法、量子モンテカルロ法
 ・階層的計算科学の関連性/第一原理計算はどのように使われるか?
 ・第一原理計算の問題構造/何を入力情報として、どんな結果が得られるか?
 ・基礎方程式の解き方/数理;変分原理と近似方策;固有値問題:波動関数とエネルギー固有値
 ・近似法:多体問題から一体問題へ/基礎方程式は厳密に解けない
 ・分子軌道(Hatree-Fock; HF)法の実際/基底関数展開
 ・電子状態計算の出力/軌道関数・軌道エネルギー
 ・電子状態の規定/分子軌道の占有方法/フントの規則
 ・HF法の限界/電子相関
 ・HF法の改良方策/多体波動関数近似の改良
 ・密度汎関数法(DFT法)とは?
 ・DFT法の要点/面倒な定理は一旦忘れて、本質は何か?
 ・交換相関汎関数とは何か?/そのバリエーションと階層性(ヤコブの梯子)
 ・交換相関汎関数の違いによる理論予測の齟齬
 ・DFT法の問題点:磁性、分子間力、励起状態の問題
 ・量子モンテカルロ(QMC)法とは?/QMC法の種類:VMC法とDMC法
 ・DMC法のアイディア/どうして高精度計算が実現されるか?
 ・DMC計算の実際/コンピュータ上での実装
 ・DMC計算例/厳密な数値解
 ・大規模スパコン上での並列計算効率
 ・第一原理計算手法/計算スペックのまとめ
 ・第一原理計算を始めるために/注意点、利用可能なソフトウェアと計算環境
 ・第一原理MI研究に向けて/まとめ

  □質疑応答□

 

 

【ZoomによるLive配信】

・本セミナーはビデオ会議ツール「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。

・お申込み受理のご連絡メールに接続テスト用のURL、ミーティングID 、パスコードが記されております。

 「Zoom」をインストールができるか、接続できるか等をご確認下さい。

・セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。

・開催日時にリアルタイムで講師へのご質問も可能です。

・タブレットやスマートフォンでも視聴できます。

  

<配布資料>

製本テキスト(開催前日着までを目安に発送)
※セミナー資料はお申し込み時のご住所へ発送させていただきます。
※開催日の4~5日前に発送します。
 開催前日の営業日の夕方までに届かない場合はお知らせください。
※開催まで4営業日~前日にお申込みの場合、
 セミナー資料の到着が、開講日に間に合わない可能性がありますこと、ご了承下さい。

━━━━━━━━━━━━◆キャンペーンについて◆━━━━━━━━━━━━━━━━━━

≪お申し込み方法≫

 お申し込みページ一番上の連絡事項欄に「2名同時申込み」希望の旨と、

 2人目の受講者様の情報(お名前・メールアドレスは必須)をご入力ください。

 住所等が申込者様と同一の場合は、省略いただいて結構です。

・2名様ともS&T会員登録をしていただいた場合に限ります。詳細は別途ご連絡いたします。

・同一法人内(グループ会社でも可)による2名同時申込みのみ適用いたします。

・3名様以上でお申込みの場合、3人目以降は定価の半額で受講できます。

・受講券、請求書は、代表者にご郵送いたします。

・請求書および領収書は1名様ごとに発行可能です。ご希望の場合はお知らせください。

・他の割引は併用できません。

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○お申し込み後、サイエンス&テクノロジーより確認のご連絡を差し上げます。

○受講料は銀行振込、または当日会場にて現金でお支払いください。

○お申込み後、ご都合が悪くなった場合は代理の方のご出席も可能です。

やむなくキャンセルされる場合は、下記のキャンセル規定で承ります。

◇キャンセル規定◇

開催日から逆算(営業日:土日・祝祭日等を除く)いたしまして、

・開催7日前以前でのキャンセル: キャンセル料はいただきません

・開催3~6日前でのキャンセル: 受講料の70%

・開催当日~2日前でのキャンセル・欠席: 受講料の100%

※受講料入金後での7日前以前のキャンセルについて、返金の手続きが発生した場合の振込手数料はお客様負担とさせていただきます。

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※お申し込み詳細についてはQ&Aにも掲載しております。

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