データ科学的観点から推進する新たな物質・材料研究ハブの開設 :
情報統合型物質・材料開発イニシアティブ
2015.06.30
(2015.07.01 更新)
国立研究開発法人 物質・材料研究機構
NIMSは新しい物質・材料研究を進めるオープンイノベーションのハブ拠点「情報統合型物質・材料開発イニシアティブ」を7月1日に物質・材料研究機構に構築します。
概要
- 国立研究開発法人物質・材料研究機構 (理事長 : 潮田資勝) は、データ科学的手法を物質・材料研究に取り込むことで、新規材料の開発を加速し産業イノベーションの創出につなげる戦略を打ち出しました。本試みはJSTイノベーションハブ構築支援事業として採択され、新しい物質・材料研究を進めるオープンイノベーションのハブ拠点「情報統合型物質・材料開発イニシアティブ」を7月1日に物質・材料研究機構に構築します。
- 物質・材料研究を第4の科学である情報統合型へと変革させる潮流が起きています。この変革を早期に新材料設計に実装できた企業が特許獲得や国際競争で圧倒的優位に立つことが出来ます。そのためには、物質・材料分野における膨大なデータ群の蓄積、最先端のデータ科学・情報科学の取込み等、大胆な新手法構築やデータベース等の基盤整備が必要であり、産学官の力を結集し集中的に取り組むことが求められています。
- そこで、これらの取り組みを推進するため、物質・材料研究の中核的機関である物質・材料研究機構に、新しい物質・材料研究を進めるオープンイノベーションのハブ (情報統合型物質・材料開発イニシアティブ) を構築します。本ハブでは、結晶・フォノン構造、電子構造、ミクロ組織、界面、材料特性等の使いやすいデータベースの構築を進めるとともに、データ検索・可視化、機械学習、統計解析、シミュレーション等のデータ科学的なツールの開発を行います。これらのツールを新物質探索・設計パッケージとして機能させ、最先端の情報科学・データ科学を駆使した材料開発への実装を図ります。こうして、産業界における物質・材料に関する課題・ニーズに対する有効なソリューションを短期間で開発・提供することを目指します。具体的課題として、社会的に波及効果の高い蓄電池材料・磁性材料・伝熱制御材料等を取り上げます。ハブにおける連携機関は、企業17社、14大学、7研究機関、そして5つの海外研究機関と多岐に渡り、クロスアポイントメント制度等を活用して人材を糾合します。
- 将来的には、広範囲の物質・材料系へ展開し、人工知能の基礎技術等を取り込みながら、情報統合型の物質・材料開発システムを物質・材料研究機構内に構築することを見据えています。また、新しい物質・材料研究手法の開発・蓄積・普及とそれに関わる人材育成を組織的に展開し、ハブの持続的発展に向けて取り組みます。
プレスリリースの図1 : 「情報統合型物質・材料開発イニシアティブ」の概念図。従来は、実験的手法や計算科学的手法、更に物質科学理論を駆使して対象とする物質・材料の研究を行ってきました。一方、物質・材料研究とは独立に、ビックデータ解析やマシンラーニングをはじめとした人工知能研究の基礎的技術を駆使した情報統合技術も発展し、データ科学という新しい潮流が生まれています。このデータ科学的手法を物質・材料研究に取り込むことで、新規材料の開発を加速し産業イノベーションの創出につなげる戦略が、「情報統合型物質・材料開発イニシアティブ」です。中央の脳は人工知能的な側面を物質・材料研究に取り込むことを象徴しています。この新しい試みを成功させるために、膨大なデータから物質・材料の設計・開発に必要な情報を効果的に引き出すパッケージを開発し、その活用を通じてよりユーザーフレンドリーなパッケージに進化させます。これらを社会実装することで新規材料の開発を加速させ産業イノベーションの創出につなげます。「情報統合型物質・材料開発イニシアティブ」の本戦略が将来的に、社会インフラ、エネルギー・環境、情報通信、ライフサイエンス等の様々な分野での社会的課題の解決モデルになることが期待されています。