第一原理計算と機械学習を用いた材料設計 ～基礎原理から機械学習力場活用の最新動向まで～

セミナー趣旨

  最近、機械学習を援用することで第一原理計算を活用した物質設計の可能性が大きく広がっている。本セミナーでは、第一原理計算と機械学習力場の基礎を解説し、講演者の研究事例を中心に、理論計算を用いて材料設計にどのようにアプローチできるかを解説する。具体的な事例としては、多種の元素を含む水分解触媒の探索・設計と、既存の古典力場の適用が難しい複雑な固液界面における分子動力学法の活用について紹介する。

受講対象・レベル

・第一原理計算と機械学習を用いた物質探索や活用事例に興味のある方
・元素戦略や触媒開発に興味のある方
・分子動力学シミュレーションに興味のある方

必要な予備知識

量子力学に関する基本的な知識があることが望ましい

習得できる知識

・第一原理計算の基礎と応用に関する知識
・「機械学習力場」の概念・作成方法・応用に関する知識
・触媒開発への第一原理/機械学習の活用方法
・機械学習分子動力学法の先端活用事例

セミナープログラム

1．第一原理計算の基礎と触媒性能評価への活用　　　　
　　1） 密度汎関数法の基礎
　　2） なぜ第一原理計算が有用か
　　3） 触媒活性評価のための第一原理計算
2．分子動力学法の基礎と現状
　　1） 全原子分子動力学シミュレーション
　　2） 古典分子動力学法と第一原理分子動力学法
　　 　　a) 古典分動力学法
　　 　　b) 第一原理分子動力学法
　　3） 分子動力学計算の活用事例
　　 　　a) 構造探索手法としての分子動力学計算
　　 　　b) 分子動力学計算を用いた物理量の計算
3．機械学習力場の基礎
　　1） 機械学習力場の必要性
　　2） カーネル回帰型
　　 　　a) 概論
　　 　　b) GAP-SOAP
　　 　　c) sGDML
　　3） ニューラルネットワーク型
　　 　　a) 概論
　　 　　b) 局所記述子型ニューラルネットワーク
　　 　　c) グラフニューラルネットワーク
　　4） 利用可能な機械学習力場の概況
4．触媒性能評価への活用事例
　　1） 固体高分子型水電解
　　2） 水電解の仕組みと触媒の学術研究動向
　　3） 卑金属電極触媒の開発戦略
　　4） 高エントロピー合金触媒の作製と評価
　　5） 9元合金の機械学習力場の構築
　　6） 機械学習力場を援用した触媒活性評価
5．複雑系の分子動力学計算への活用事例
　　1） 第一原理的手法の必要性と限界
　　2） コンカレントラーニング法
　　3） 固液界面への機械学習分子動力学法の活用

セミナー講師

 名古屋大学 大学院工学研究科 准教授 博士（工学） 大戸 達彦 先生

■ご略歴
2013年3月  東京大学大学院工学系研究科 化学システム工学専攻にて博士（工学）取得
2013年4月-2013年5月  学振特別研究員PD(産総研)
2013年6月-2023年2月  大阪大学大学院基礎工学研究科　助教
2023年3月-  現職
学位取得後から現在に至るまで、第一原理計算を用いた表面/界面現象の解明と材料設計に従事
■ご専門
第一原理計算/分子動力学計算/機械学習
■本テーマ関連学協会でのご活動
理論化学会 会誌編集委員

セミナー受講料

【オンラインセミナー（見逃し視聴なし）】：1名41,800円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき30,800円

【オンラインセミナー（見逃し視聴あり）】：1名47,300円(税込（消費税10％）、資料付)
＊1社2名以上同時申込の場合、1名につき36,300円

＊学校法人割引；学生、教員のご参加は受講料50％割引。

受講について

• 配布資料はPDF等のデータで送付予定です。受取方法はメールでご案内致します。
  （開催1週前～前日までには送付致します）
  ※準備の都合上、開催1営業日前の12:00までにお申し込みをお願い致します。
  （土、日、祝日は営業日としてカウント致しません。）
• 受講にあたってこちらをご確認の上、お申し込みください。
• Zoomを使用したオンラインセミナーです
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• 申込み時に（見逃し視聴有り）を選択された方は、見逃し視聴が可能です
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