プロセスインフォマティクスの展開と合成、製造の最適化

第1部 プロセスインフォマティクスが変える材料開発・製造のあり方

(2022年1月12日 10:30〜12:10)

　マテリアルズインフォマティクスとプロセスインフォマティクスの関係とその組み合わせの形とその応用を俯瞰できる。

1. データ駆動型化学 (ケモインフォマティクス) の概要
2. データを用いた予測モデル作成とその逆解析
3. プロセスインフォマティクスの概念理解のために
   • 事例としてのポリマーアロイ
4. ソフトセンサーとは何か
5. ソフトセンサーによる制御
6. 製薬業界における連続プロセス導入の動き
7. 連続製造とバッチ製造の特徴
8. 連続製造のためのPAT: 主な監視変数と分析手法
9. 検量線の要らない定量手法 – Iterative Optimization Technology (IOT)
10. プロセス・インフォマティクス
    • 材料設計・プロセス条件検討・品質管理までを一気通貫で扱う
11. 材料探索のための自動化化学が見えてきた
• 質疑応答

第2部 粉体プロセス開発のためのプロセスインフォマティクス

(2022年1月12日 13:00〜14:40)

　日本の強みであるプロセス開発もハイスループット化が求められています.その一つの解決策としてのプロセスインフォマティクスを粉体プロセスの事例を交えながら紹介します.

1. 背景: 材料開発とプロセス開発
2. プロセスインフォマティクスとは
   1. 様々な「インフォマティクス」
   2. プロセスインフォマティクスの広義・狭義
3. 仮説駆動型開発とデータ駆動型開発
   1. 機械学習の恩恵とDXの効果
   2. 研究の歴史から紐解く研究開発手法
   3. 求められるバイスループット開発に向けて
4. 粉体プロセスの事例
   1. 粉体プロセスの種類と原理
   2. プロセスパラメータのベイズ最適化
   3. 最適化で得られるヒラメキとヒューマン・イン・ザ・ループ
5. 他分野への展開
   1. 材料合成プロセス: 結晶成長、フロー化学
   2. 生産プロセス: 成形、工作、溶接、3Dプリンタ
   3. スマートラボ/スマートファクトリー
6. 今後の日本のプロセス開発のあり方
• 質疑応答

第3部 新物質、新材料探索における合成条件推薦システムの構築

(2022年1月12日 14:50〜16:30)

　これまで新物質探索は広大な合成条件空間を合成研究者の勘と経験に頼って試行錯誤的に行われてきた。本発表は合成データに基づいて合成条件空間に内在する知見を取得し新物質探索を行う機械学習手法に関して講演する。

1. 酸化物における物質探索の現状
   1. 計算材料学とマテリアルズインフォマティクス
   2. 合成実験のインフォマティクス
2. 酸化物の合成手法とその並列化
3. 合成条件推薦システムの構築
   1. テンソル分解手法
   2. 物質探索を目的とした交差検定法
4. 推薦に基づいた検証実験と予測精度の評価
5. 新物質探索
6. 合成インフォマティクスの今後
• 質疑応答