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統計的機械学習と第一原理計算に基づくプロトン伝導体の効率的探索

Publicly Offered Research

Project AreaExploration of nanostructure-property relationships for materials innovation
Project/Area Number 26106513
Research Category

Grant-in-Aid for Scientific Research on Innovative Areas (Research in a proposed research area)

Allocation TypeSingle-year Grants
Review Section Science and Engineering
Research InstitutionNagoya Institute of Technology

Principal Investigator

竹内 一郎  名古屋工業大学, 工学(系)研究科(研究院), 教授 (40335146)

Project Period (FY) 2014-04-01 – 2016-03-31
Project Status Completed (Fiscal Year 2015)
Budget Amount *help
¥5,720,000 (Direct Cost: ¥4,400,000、Indirect Cost: ¥1,320,000)
Fiscal Year 2015: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Fiscal Year 2014: ¥2,860,000 (Direct Cost: ¥2,200,000、Indirect Cost: ¥660,000)
Keywords機械学習 / 材料情報学 / 実験計画法 / ベイズ最適化 / クリギング
Outline of Annual Research Achievements

平成27年度は,本研究課題の主題であるプロトン伝導体の伝導度推定を効率的に行うためのデータ分析アルゴリズムの構築,実装を行い,さらにそれをモデルであるBarium Zirconate(BaZrO4)の伝導度推定問題へ適用することでその有効性を実証した.このデータ分析アルゴリズムでは,ポテンシャルエネルギー関数の確率モデルとしてガウス過程モデルを用い,このガウス過程モデルを用いてエネルギーが低い領域を効率的に同定することができる.プロトン伝導体の伝導度は低ポテンシャルエネルギー領域によって特徴づけられるため,伝導度の推定を効率的に行うことができる.さらに,Barium Zirconateにおける実証実験では,ガウス過程モデルの記述子として適した特徴量の検討を行い,低コストで計算可能なポテンシャルエネルギーの推定値を利用することが有益であることを示した.

Research Progress Status

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Strategy for Future Research Activity

27年度が最終年度であるため、記入しない。

Report

(2 results)
  • 2015 Annual Research Report
  • 2014 Annual Research Report
  • Research Products

    (3 results)

All 2016 2015 2014

All Journal Article (1 results) (of which Peer Reviewed: 1 results,  Acknowledgement Compliant: 1 results) Presentation (2 results)

  • [Journal Article] Machine-learning-based selective sampling procedure for identifying the low-energy region in a potential energy surface: A case study on proton conduction in oxides2016

    • Author(s)
      K. Toyoura, D. Hirano, A. Seko, M. Shiga, A. Kuwabara, M. Karasuyama, K. Shitara, and I. Takeuchi
    • Journal Title

      Phys. Rev. B

      Volume: 93 Issue: 5 Pages: 054112-054112

    • DOI

      10.1103/physrevb.93.054112

    • Related Report
      2015 Annual Research Report
    • Peer Reviewed / Acknowledgement Compliant
  • [Presentation] ガウス過程を用いた選択的サンプリングとその材料分野への応用2015

    • Author(s)
      平野大輔・豊浦和明・世古敦人・志賀元紀・桑原彰秀・烏山昌幸・設楽一希・竹内一郎
    • Organizer
      電子情報通信学会IBISML研究会
    • Place of Presentation
      つくば国際会議場
    • Year and Date
      2015-11-26
    • Related Report
      2015 Annual Research Report
  • [Presentation] Outlier Path: A Homotopy Algorithm for Robust SVM2014

    • Author(s)
      S. Suzumura, K. Ogawa, M. Sugiyama, I. Takeuchi
    • Organizer
      International Conference on Machine Learning
    • Place of Presentation
      中国・北京
    • Year and Date
      2014-06-24
    • Related Report
      2014 Annual Research Report

URL: 

Published: 2014-04-04   Modified: 2018-03-28  

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