大規模言語モデル×Pythonで始めるマテリアルズインフォマティクス

セミナー趣旨

　本セミナーでは、マテリアルズインフォマティクス（MI）をテーマに、Pythonによるデータ解析や機械学習の基礎から、ChatGPTに代表される大規模言語モデル（LLM）の活用方法までを、視覚的なデモや具体的な事例を通じて学びます。
　受講者によるコードの実行は行いませんが、LLMを用いたコード生成の流れや、個人チューターとしての活用方法を紹介し、AIとの協働スタイルを体感していただける構成です。さらに、近年注目されるディフュージョンモデルといった生成的手法、LLMによる研究支援の展望にも触れ、MIの新たな可能性を探ります。
　あわせて、LLMの出力の信頼性や限界についても触れ、技術の活用と批判的理解の両面から考察します。受講後は、ご自身の研究・実践・学習において、LLMやPythonをどのように活かせるか、そのヒントを得ていただけるはずです。

受講対象・レベル

マテリアルズインフォマティクスに取り組みたいが、プログラミングに不安がある方
Pythonを活用した材料データ解析に興味がある方
ChatGPTなどの大規模言語モデルを研究・学習に活用したい方
材料科学と情報科学の融合に取り組みたい初学者〜中級者

必要な予備知識

特に予備知識は必要ありませんが、Pythonの基本文法（変数定義、関数、ループ処理など）を理解していることが望ましい。

セミナーではPythonスクリプト例を提供します。セミナー時には時間的制約のため各自がPythonスクリプトを実行する時間を設けませんが、スクリプト例を実行するには、以下の技術的な準備・知識が必要となります：
• ご自身のPCまたはクラウド環境上に、Python（3.x）環境を構築できること
• scikit-learn および PyTorch（torch） を pip 等でインストールできること
• Jupyter notebookもしくはJupyter labを実行できる方

習得できる知識

得られる知識・スキル
• マテリアルズインフォマティクスの基礎的な概念と活用事例
• Pythonを用いた材料データの前処理・分析・可視化の基本手法
• scikit-learn、Ｐｙｔｏｒｃｈを用いた機械学習モデルの構築と評価
• ChatGPTなどの大規模言語モデル（ＬＬＭ）を活用したコード生成の支援方法
実務での活用例
• 材料物性や実験データの解析・可視化
• 教師あり学習による構造–物性の予測モデルの構築
• LLMを用いたコード生成とコードの理解
• LLMの教育ツールとしての活用

セミナープログラム

1. 基礎編：マテリアルズインフォマティクスと機械学習の基礎
　1-1. 予測問題とは
　支配法則がある世界 vs 支配法則がない世界
　1-2. 機械学習の基本的枠組み
　（1）教師あり学習
　  回帰と分類の違い、訓練データ、テストデータの分割と交差検定
　（2）教師なし学習
　  次元圧縮、クラスタリング
　1-3. 大規模言語モデル（LLM）の活用
　LLMを用いた知識検索・取得とコード生成とコード説明
　1-4. 生成モデル
　オートエンコーダーからディフュージョンモデル（拡散モデル）まで

2. 応用編：マテリアルズインフォマティクスへの実装と発展的手法
　2-1. ベイズ最適化
　2-2. 説明変数の重要度評価
　2-3. 推薦モデル

3. 展望編：LLMとマテリアルズインフォマティクスの未来
　LLMを活用したMI研究・MI探索システムの将来像

キーワード：
マテリアルズ・インフォマティクス,Python,AI,機械学習,講演,セミナー,研修

セミナー講師

統計数理研究所　先端データサイエンス研究系
マテリアルズインフォマティクス研究推進センター
木野 日織　氏

【略歴】
1991年　東京大学理学部物理学科卒
1996年　東京大学大学院理学系研究科博士課程卒（理学博士）
1996年　東京大学物性研究所物性理論部門助手などを経て
2002年から（国）物質・材料研 究機構、
2024年3月から統計数理研究所 先端データサイエンス研究系 マテリアルズインフォマティクス研究推進センター（教授）勤務． APS Outstanding Referee（米国物理学会）、JPSJ Outstanding Referee（日本物理学会）としても表彰される。
2015年からの国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）イノベーションハブ構築支援事業 の一環として（国）物質・材料研究機構に情報統合型物質・材料開発イニシアティブ(MI2I) 発足時からマテリアルズインフォマティクスを行う．

セミナー受講料

55,000円（税込、資料付）
■ 会員（案内）登録していただいた場合、通常1名様申込で55,000円（税込）から
　★1名で申込の場合、49,500円（税込）へ割引になります。
　★2名同時申込で両名とも会員登録をしていただいた場合、計55,000円（2人目無料）です。

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受講について

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