2017 Fiscal Year Annual Research Report
Material Function Estimation Based on Real Space Observation
| Project Area | Discrete Geometric Analysis for Materials Design |
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| Project/Area Number |
17H06469
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| Research Institution | Nagoya University |
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Principal Investigator |
一木 輝久 名古屋大学, 未来社会創造機構, 特任准教授 (40711156)
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| Project Period (FY) |
2017-06-30 – 2022-03-31
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| Keywords | 統計的推定 / モデル選択 / トポロジカル超伝導 / 非平衡統計力学 / 画像処理 |
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| Outline of Annual Research Achievements |
研究初年度である今年度は以下に挙げる4つが主な成果であるが、それに加え次年度以降につながる連携を推進していくための種まき作業が重要な成果である.
①非平衡系のダイナミクスを模倣することにより、統計的推定を加速する新手法の提案に至った.本手法は従来より分子動力学シミュレーション等で知られている手法を含む、より一般的な枠組みを整備することにより構築されており、応用だけではなく純粋数理の発展への可能性も考えられる.
②トポロジカル超伝導体の分散関係を示すと思われるデータから、測定対象が実際にトポロジカル超伝導体であるか判定する手法の開発を行った.これは統計的推定によって、想定される複数のモデル候補の差異によって生じる人間には認識できないほどの微小な生成データの違いを嗅ぎ分け正しくモデル選択ができたことに相当する．
③生体内の化学物質の移動を動的に推定する手法の開発を行った.生体の動的情報は高次元で表現されるため、その可視化には膨大な計算を必要とする．本手法ではスパースモデリングを利用することで、その可視化画像処理を高速、高精度化することに成功している.
④電子線CTによって原子像を得るための条件の理論的探求を行った.ナノクラスタは電子線の照射によって破壊される可能性があるため、その構造を測定する際には測定回数を少なく、測定時間を短くしたい.このようなデータが少ない状況で、クラスタの構造を正しく推定する新手法への発展が期待される.
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| Current Status of Research Progress |
Current Status of Research Progress
2: Research has progressed on the whole more than it was originally planned.
Reason
研究成果は主に学会発表によるものであり、次年度に論文出版することを目指す.
研究成果もさることながら本年度の成果としては、他グループとの情報交換を通じて今後の分野横断的な研究に進展する可能性の高い課題が多く見つかったことが大きい.
次年度以降ここで見つかった課題に取り組み、様々なグループとの連携も含め、今後の研究基盤へ発展する流れを目指したい.
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| Strategy for Future Research Activity |
次年度以降は、実際の実験データへの統計的アルゴリズムの応用について考察を加える.
また、モンテカルロ法や分子動力学シミュレーションなど従来は実験データの解析や予測に使われていた手法に、統計的推定と純粋な数理的考察を付け加えることによって、新たな物理の理解を目指す.
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| Remarks |
本課題の成果公表手段としてwebページを作成.
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