材料設計のための国際的に分散したデータベースおよび知識ベースの統合化

1992 年度 実績報告書

• 研究課題/領域番号: 04044049
• 研究機関: 東京大学
• 研究代表者: 岩田 修一 東京大学, 人工物工学研究センター, 教授 (50124665)
• 研究分担者: HENG De Li 中国, 清華大学・材料研究所, 所長 ; W Andreoni スイス, IBM研究所, 主任研究員 ; K Rabe 米国, エール大・応用物理, 教授 ; J R Chelikow 米国, ミネソタ大・スーパーコンピュータ研究所, 教授 ; A D Mighell 米国, NIST, 結晶データ部長 ; J McCarthy 米国, ローレンスバークレイ研究所, 主任研究員 ; P Villars スイス, ビラス金属間化合物研究所, 代表研究員 ; J R Rodgers カナダ, (カナダ学術会議)科学技術情報研究所, 主任研究員 ; 関村 直人 東大, 工学部, 助教授 (10183055)
• キーワード: 材料データベース / メタデータ / 材料設計 / 計算機ネットワーク / 構造マップ / 結晶構造 / 第一原理計算 / 自己組織化

研究概要

研究グループ内での討議を行い、3年間の研究目標を、大規模データベース群を活用して材料設計手法の導出を行なうことに設定した。
目標となるシステムは、組成、製造要因、構造要因、特性、材料ふるまいの順に因果関係、時間軸に沿った情報を整備したもので、欠値をメタデータ、知識により適宜補う機能を持ったもので、インターフェイスは、“材料製造の現場"の臨場感をできる限り付与することを目標とする。
当面の作業としては、結晶構造データベース群(CRYSTMET,CRYSTINなど)を活用して結晶構造の度数分布を求め、既往の物質についての全体像を得、さらに原子半径、電荷移動、融点などから導出した各種構造パラメータにより、各種構造予測マップ、構造予測モデルによる予測結果と結晶構造データベース群とを比較、評価、整理した。相異なる結晶構造境界近傍では十分な予測精度が出ないため、本年度は予測困難な領域近傍の構造予測に必要な計算精度の評価および計算計画の検討を行った。
以上の作業を通して、計算機ネットワーク上にある情報資源利用のためのインフラストラクチャーについて相互に利用可能な状態の確認、整備という第一段階を完了した。第一原理的な計算および半経験的手法を相補的に活用して、△R-△Xマップ上で予測精度を向上させるべき結晶構造境界の絞り込みを行った。過去の計算例では、境界近傍については第一原理的な計算でも精度の向上に大きな困難が予想されており、必要となる予測精度の検討を進めている。自己組織化マップによるデータの縮約を試みることにし、そのためのプログラムの準備を完了し、上記データベース群と結合した構造マップの導出を開始した。

研究成果

• [文献書誌] 岩田 修一・山本 孝志: "核燃料データシステムの構築" 東京大学工学部紀要. A-30. 52-53 (1992)
• [文献書誌] S.IWATA: "A Concept of Virtual Production Line Produced by Integrating Databases and Models of Materials" MRS Bulletin.
• [文献書誌] S.IWATA: "Proc.of Computer Aided Molecutar and Material Design(to be published)" Academy of Sci.China,
• [文献書誌] S.IWATA: "Proc.of Int.Symposium on Intelligent Design and Synthesis of Electronic Materials Systems" Osaka Univ., (1992)