8/4 マテリアルズインフォマティクスの基盤となる、 『計算科学シミュレーション技術』

東北大学金属材料研究所 計算材料学センター センター長 教授　久保 百司　氏

【経歴】
平成2年3月　京都大学工学部石油化学科卒業
平成4年3月　京都大学大学院工学研究科石油化学専攻修士課程修了
平成4年7月　東北大学工学部分子化学工学科助手
平成13年4月　東北大学大学院工学研究科材料化学専攻助教授
平成15年10月　科学技術振興機構戦略的創造研究推進事業さきがけ研究員を兼任
平成20年1月　東北大学大学院工学研究科教授
平成27年3月　東北大学金属材料研究所教授
平成29年4月　東北大学金属材料研究所計算材料学センター　センター長

【専門】
マルチスケール・マルチフィジックス計算科学

【活動・受賞】
平成18年4月　科学技術分野の文部科学大臣表彰（若手科学者賞）
平成25年3月　日本化学会　学術賞　受賞
平成27年5月　日本コンピュータ化学会　学会賞　受賞
平成28年度～令和元年度　文部科学省ポスト「京」萌芽的課題「基礎科学の挑戦」課題責任者
令和2年度～令和4年度　文部科学省 科学技術人材育成費補助事業「計算物質科学人材育成コンソーシアム」 コンソーシアム長
令和5年度～令和7年度　 文部科学省 スーパーコンピュータ「富岳」成果創出加速プログラム「計算材料科学が主導するデータ駆動型研究手法の開発とマテリアル革新」課題責任者

【講師WebSite】
http://www.simulation.imr.tohoku.ac.jp/　 

 　近年のマテリアルズインフォマティクスの発展は目覚しく、多くの企業で、マテリアルズインフォマティクスを今後、十分に活用できるかどうかが、将来の企業における材料開発の成否を分ける重要な鍵になるとの認識が広がりつつあります。一方で、マテリアルズインフォマティクスにおいては、計算科学シミュレーションが重要な役割を担っており、マテリアルズインフォマティクスと計算科学シミュレーションの連携が不可欠であることも、多くの企業において広く認識されています。
　そこで本講演では、マテリアルズインフォマティクスの基盤となる計算科学シミュレーション技術の基礎から応用までの講義を中心に行うとともに、計算科学シミュレーションを活用した様々な材料設計の成功例を紹介します。
　また、聴講者の方には、計算科学シミュレーションをいかに実際の企業における材料開発に応用可能であるか、どうすれば計算科学シミュレーションを有効に活用できるのかの基礎を理解して頂けるものと考えています。

１．マテリアルズインフォマティクスの基盤となる計算科学の企業における意義と活用方法
　1.1 企業における計算科学シミュレーションの意義と活用方法
　1.2 マテリアルズインフォマティクスと計算科学シミュレーションの連携1
　1.3 マテリアルズインフォマティクスを活用した計算科学による高速スクリーニング
　1.4 計算科学シミュレーションによる特許戦略
　1.5 計算科学シミュレーションを活用した産学連携

２．計算科学シミュレーションの基礎
　2.1 ニューラルネットワークの基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
　2.2 分子力学法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
　2.3 分子動力学法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
　2.4 モンテカルロ法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
　2.5 量子化学の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界
　2.6 量子分子動力学法の基礎・特徴・応用可能分野・適用限界

３．計算科学シミュレーションによる実践的材料設計
　3.1 トライボロジーへの応用
　3.2 化学機械研磨プロセスへの応用
　3.3 材料合成プロセスへの応用
　3.4 精密加工プロセスへの応用
　3.5 エレクトロニクス・半導体への応用
　3.6 リチウムイオン２次電池への応用
　3.7 燃料電池への応用
　3.8 太陽電池への応用
　3.9 鉄鋼材料の応力腐食割れへの応用
　3.10 摩耗・劣化現象への応用
　3.11 高分子材料への応用

４．計算科学シミュレーションの今後の発展
　4.1 マルチフィジックス計算科学
　4.2 マルチスケール計算科学
　4.3 スーパーコンピュータを活用した超大規模シミュレーション

　　□質疑応答□

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