材料情報科学特論

科目名
Course Title
授業コード 単位数 配当年次 開講期間
Term
科目分類 ナンバリング
コード
曜日
コマ
教室 担当教員氏名
Instructor
材料情報科学特論
Special Topics in Materials Informatics
Q123420001 2 1 前期授業 専門科目 HSAID6515-J1 木1 B1-4,オンライン(中百舌鳥キャンパス) 上杉 徳照

オフィスアワー

毎週木曜 12:00〜12:50

授業目標

・材料情報科学における新材料の探索方法と材料製造プロセスの最適化について説明することができる。
・第一原理計算の原理と役割について説明することができる。
・深層学習などの先端手法を含めた機械学習の原理について説明することができる。
・材料情報科学における現状の課題について理解している。

教科書

毎回の授業前に資料を配付する。

参考書

翻訳マテリアルズインフォマティクス : 探索と設計. Turab Lookman, Francis J. Alexander, Krishna Rajan原書編, 石井一夫翻訳. エヌ・ティー・エス, 2017.

授業時間外の学習(準備学習等について)

配布資料を予習し、課題を提出すること。
学外派遣先となる材料製造工場について事前調査を行い、レポートを提出すること。
事前に配布する、最新の研究成果について書かれた英語論文資料を読み、その内容を理解する。

授業の概要

材料情報科学は情報科学を通じて新材料の効率的な探索と設計、材料製造プロセスの最適化を行う取り組みであり、材料工学と情報科学の融合分野である。本講義では、材料情報科学に関する課題と専門的な知識を解説し、機械学習と第一原理計算を用いた実際の材料開発研究について講義を行う。

授業計画

第1回 イントロダクション 準備学習等
第2回 材料の特徴量 準備学習等 配布資料を予習し、課題を提出すること。
第3回 第一原理計算 準備学習等 配布資料を予習し、課題を提出すること。
第4回 機械学習の基礎 準備学習等 配布資料を予習し、課題を提出すること。
第5回 機械学習の発展 準備学習等 配布資料を予習し、課題を提出すること。
第6回 新材料の探索方法 準備学習等 配布資料を予習し、課題を提出すること。
第7回 材料製造プロセスの最適化 準備学習等 配布資料を予習し、課題を提出すること。
第8回 材料情報科学の現状課題(1)
材料情報科学の取り組みを行う材料製造工場での現状から課題を抽出する。
準備学習等 学外派遣先となる材料製造工場について事前調査を行い、レポートを提出すること。
第9回 材料情報科学の現状課題(2)
材料情報科学の取り組みを行う材料製造工場での現状から課題を抽出する。
準備学習等 学外派遣先となる材料製造工場について事前調査を行い、レポートを提出すること。
第10回 材料情報科学の最新動向(1)
深層学習を用いた材料組織の特徴量抽出など材料情報科学における最新の研究トピックスについて解説する。
準備学習等 事前に配布する、最新の研究成果について書かれた英語論文資料を読み、その内容を理解する。
第11回 材料情報科学の最新動向(2)
深層学習を用いた材料組織の特徴量抽出など材料情報科学における最新の研究トピックスについて解説する。
準備学習等 事前に配布する、最新の研究成果について書かれた英語論文資料を読み、その内容を理解する。
第12回 材料情報科学の最新動向(3)
深層学習を用いた材料組織の特徴量抽出など材料情報科学における最新の研究トピックスについて解説する。
準備学習等 事前に配布する、最新の研究成果について書かれた英語論文資料を読み、その内容を理解する。
第13回 材料情報科学の最新動向(4)
深層学習を用いた材料組織の特徴量抽出など材料情報科学における最新の研究トピックスについて解説する。
準備学習等 事前に配布する、最新の研究成果について書かれた英語論文資料を読み、その内容を理解する。
第14回 材料情報科学の最新動向(5)
深層学習を用いた材料組織の特徴量抽出など材料情報科学における最新の研究トピックスについて解説する。
準備学習等 事前に配布する、最新の研究成果について書かれた英語論文資料を読み、その内容を理解する。
第15回 まとめ 準備学習等
第16回 定期試験 準備学習等

成績評価

到達目標の達成度で成績評価を行う。単位を取得するためには、材料情報科学における新材料の探索方法と材料製造プロセスの最適化について説明できること、第一原理計算の原理と役割について基本的な説明ができること、深層学習などの先端手法を含めた機械学習の原理について基本的な説明ができること、材料情報科学における現状の課題について理解していることが求められる。成績を評価する方法として、課題またはレポート、プレゼンテーションおよび期末試験を実施する。成績評価に占める割合は、課題またはレポート(30%)、プレゼンテーション(30%)、期末試験(40%)である。

備考(実務経験の活用を含む)

材料製造工場の見学のため学外派遣を行うが、日程については受講者および見学先との調整によって決定する。授業開始前日までに受講申請を終えておくこと。