プロセスインフォマティクス実践のためのデータ解析と実験データマネジメントの進め方

第1部 プロセスインフォマティクスにおける説明変数決定とデータ解析の基礎

(2022年8月10日 10:00〜12:00)

　変数選択は、現象をモデル化する上で必須な手順である。本講座では変数選択手法とその適用事例を紹介するとともに、プロセスインフォマティクスを実施する上で必要な動特性を考慮した変数選択手法を紹介する。

1. 変数選択
   1. 変数選択の意義
   2. 変数選択手法
   3. 遺伝的アルゴリズムを用いた変数選択
   4. 応用事例
2. プロセスインフォマティクスとは
3. プロセスインフォマティクスにおけるプロセスの監視と制御
4. ソフトセンサー
   1. ソフトセンサーとは
   2. ソフトセンサーの利点と問題点
   3. ソフトセンサーの応用事例
5. 動特性を考慮したソフトセンサー構築とプロセス変数選択
   1. 動特性とは
   2. 動特性を考慮しない場合とした場合のソフトセンサーの比較
• 質疑応答

第2部 粉体プロセス開発の高スループット化のための粉体プロセスインフォマティクス

(2022年8月10日 12:45〜14:45)

　マテリアルズインフォマティクスで開発された新材料も、従来の材料も、その料理方法、すなわちプロセス次第で、最終性能が大きく変わります。日本の強みであるプロセス開発は、DXの時代で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で紹介します。

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 有機合成や晶析プロセス開発における実験データマネージメントとその活用

(2022年8月10日 15:00〜16:30)

　昨今のコロナ禍で、DX (デジタルトランスフォーメーション) は各業界で進んでいます。有機合成や晶析プロセスの研究開発を行うラボのデジタル化 (Lab Digitalization) も進み、PAT (プロセス分析技術) などによるData rich experimentation、電子実験ノートやクラウドの導入、実験機器のネットワーク接続なども広く普及しています。一方で、デジタル化に非対応な実験装置の使用や複数の実験装置のデータ統合、研究者間のデータ標準化、データ収集の効率化など、まだまだアナログ的な管理や情報共有方法で行われているところが多い状態です。 　本セミナーでは、日々の研究活動の生産性向上から、将来的なデータ活用に役立つ、効果的なプロセス開発の実験データマネージメントをご紹介いたします。

1. 身近なデジタル化
2. 有機合成、晶析プロセス開発におけるデジタル化
3. コロナ禍におけるプロセス開発ラボのNew Normal
4. 海外企業の同行 – 次世代ラボプロジェクトの始動
5. 有機合成実験や晶析プロセス開発の自動化ツールの導入
6. ラボのデータマネージメントヘの移行
7. プロセス開発ラボのデータマネージメントのトラブル事例
8. なぜ実験データのデジタル化やデータマネージメントが必要か?
9. 有機合成実験や晶析プロセス開発ラボのデータマネージメント具体例
10. 将来のデータ活用に向けたデータ取得と蓄積
• 質疑応答