Research for new molecular wire utilizing genetic algorithm and numerical simulation
| Project/Area Number |
16K13739
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| Research Category |
Grant-in-Aid for Challenging Exploratory Research
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| Allocation Type | Multi-year Fund |
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| Research Field |
Computational science
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| Research Institution | Kanazawa Institute of Technology |
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Principal Investigator |
Hayashi Ryoko 金沢工業大学, 工学部, 准教授 (30303332)
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| Research Collaborator |
MIZUSEKI hiroshi
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| Project Period (FY) |
2016-04-01 – 2019-03-31
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| Project Status |
Completed (Fiscal Year 2018)
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| Budget Amount *help |
¥3,380,000 (Direct Cost: ¥2,600,000、Indirect Cost: ¥780,000)
Fiscal Year 2018: ¥910,000 (Direct Cost: ¥700,000、Indirect Cost: ¥210,000)
Fiscal Year 2017: ¥1,040,000 (Direct Cost: ¥800,000、Indirect Cost: ¥240,000)
Fiscal Year 2016: ¥1,430,000 (Direct Cost: ¥1,100,000、Indirect Cost: ¥330,000)
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| Keywords | 計算科学 / データ科学 / データマイニング / シミュレーション / 発火点 / 分子ワイヤ / 材料設計 / 数値計算 / 量子化学 / 機械学習 / 有機化合物 / 決定木 / ランダムフォレスト / ケモインフォマティクス / データ処理 / 分子 / 進化的アルゴリズム |
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| Outline of Final Research Achievements |
I studied rule extraction and prediction for the ignition point of simple chemical compounds including carbon, oxygen and hydrogen only using data mining technique such as decision tree and random forest, as a trial of data mining. I used fundamental material values and the number of characteristic structures as descriptors. The learning data includes 264 kinds of chemical compounds and the test data includes other 30 kinds. As the result, random forest predicted ignition point for 26 molecules within 30 molecules of test data within 100K of RMSE. Decision tree also predicted ignition point for 22 molecules within 30 test datas within 100K of RMSE. Moreover, decision tree also got several rules for ignition point mainly known empirically, and examined threshold on the rules quantitatively. Future works will be about material design using dimer simulation result.
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| Academic Significance and Societal Importance of the Research Achievements |
近年材料科学において，これまで蓄積したデータとデータ科学を活用して新規の材料を研究開発する機運が国内外で高まっている．本研究はデータ科学とシミュレーションを組み合わせて材料開発を目指す材料設計プラットフォームシステムを目的とし，そのシステムを用いて分子ワイヤの探索問題を解くことを目指し，必要となる研究開発を行うものである．分子ワイヤは分子レベルで作る結線であり，近年分子機械や分子回路が現実に作成されるようになってきたために注目されている物質である．そのため，本研究が目的とする分子ワイヤ物質の探索は，ナノテクノロジーや材料科学の観点からも意義がある．
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Report
(4 results)
Research Products
(11 results)
