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2022 年度 実績報告書

ビッグデータからの材料特性の高速モデル学習と最適化

研究課題

研究課題/領域番号 20H00585
研究機関大阪大学

研究代表者

櫻井 保志  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (30466411)

研究分担者 松原 靖子  大阪大学, 産業科学研究所, 准教授 (00721739)
菅沼 克昭  大阪大学, 産業科学研究所, 特任教授 (10154444)
千葉 大地  大阪大学, 産業科学研究所, 教授 (10505241)
菅原 徹  京都工芸繊維大学, 材料化学系, 教授 (20622038)
研究期間 (年度) 2020-04-01 – 2023-03-31
キーワードビッグデータ解析 / 高速モデル学習 / パワーデバイス / スピントロニクス
研究実績の概要

本研究(研究課題名:ビッグデータからの材料特性の高速モデル学習と最適化)では、材料科学分野における新材料や新デバイス開発のためのAI技術を開発する。材料・デバイスの特性傾向をモデル化、材料科学とAIとを融合したソフトウェアを開発し、材料科学研究推進のためのデータ解析基盤を構築することを目的とする。
2022年度においては、異常状態の発生の予測手法を確立し、AIソフトウェアとして開発を実施するとともに、性能評価実験の結果をフィードバックしながら性能改善を行った。本技術は、大規模時系列データのためのイベント予測技術であり、センサデータの潜在的な動的パターンを時系列モデルとして要約し、特徴量として抽出することで、イベントの要因分析を行いながら長期先のイベントを予測する。また、本技術は、時系列データの持つ潜在的なふるまいを確率モデルとして表現し、特徴量化することで、予測精度を向上させながら出力結果の要因分析を可能とする。
パワーモジュール向けAIの取り組みに関しては、上記技術を応用し、パワーモジュール寿命予測ソフトウェアを開発した。AEデータの時系列解析を行い、故障発生について精度の高い予測を実現した。スピントロニクス分野へのAI導入については、スピントロニクス歪センサを手の甲に貼り、そのセンシングデータに対して本技術を適用することにより、手のモーションを認識することが可能となった。今後、より精密なローカルモーションの推定技術を開発する予定である。

現在までの達成度 (段落)

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

今後の研究の推進方策

令和4年度が最終年度であるため、記入しない。

  • 研究成果

    (22件)

すべて 2023 2022 2020 その他

すべて 雑誌論文 (10件) (うち査読あり 10件、 オープンアクセス 10件) 学会発表 (6件) 備考 (1件) 産業財産権 (5件) (うち外国 4件)

  • [雑誌論文] Fast and Multi-aspect Mining of Complex Time-stamped Event Streams2023

    • 著者名/発表者名
      Kota Nakamura, Yasuko Matsubara, Koki Kawabata, Yuhei Umeda, Yuichiro Wada and Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      The 2023 ACM Web Conference

      巻: - ページ: 0

    • DOI

      10.1145/3543507.3583370

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Modeling Dynamic Interactions over Tensor Streams2023

    • 著者名/発表者名
      Koki Kawabata, Yasuko Matsubara, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      The 2023 ACM Web Conference

      巻: - ページ: 0

    • DOI

      10.1145/3543507.3583458

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 制御応答時系列データストリームにおける予測アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      藤原廉, 松原靖子, 木村輔, 櫻井保志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:データベース

      巻: Vol.15 No.3 ページ: 8798

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] 時系列データの自動ネットワーク構造検出アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      小幡紘平, 松原靖子, 川畑光希, 中村航大, 櫻井保志
    • 雑誌名

      情報処理学会論文誌:データベース

      巻: Vol.16 No.1 ページ: 113

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Fast Mining and Forecasting of Co-evolving Epidemiological Data Streams2022

    • 著者名/発表者名
      Tasuku Kimura, Yasuko Matsubara, Koki Kawabata, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      ACM SIGKDD International Conference on Knowledge Discovery and Data Mining

      巻: - ページ: 0

    • DOI

      10.1145/3534678.3539078

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Mining Reaction and Diffusion Dynamics in Social Activities2022

    • 著者名/発表者名
      Taichi Murayama, Yasuko Matsubara, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      ACM International Conference on Information and Knowledge Management

      巻: - ページ: pp.15211531

    • DOI

      10.1145/3511808.3557396

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Automatic Time-Series Clustering via Network Inference2022

    • 著者名/発表者名
      Kohei Obata, Yasuko Matsubara, Koki Kawabata, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      48th International Conference on Very Large Data Bases (VLDB) PhD workshop

      巻: - ページ: 0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] C-Cast: A Real-Time Forecasting Model for a Controlled Sequence2022

    • 著者名/発表者名
      Ren Fujiwara, Yasuko Matsubara, Tasuku Kimura, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      ACM International Conference on Information and Knowledge Management

      巻: - ページ: pp.51125115

    • DOI

      10.1145/3511808.3557817

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] Partial Discharge Detection for Underground Transmission Lines Using Nonnegative Matrix Factorization2022

    • 著者名/発表者名
      Akihiro Tanabe, Yasuko Matsubara, and Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      The 2022 IEEE International Conference on Big Data (BTSD)

      巻: - ページ: pp.3447-3454

    • DOI

      10.1109/BigData55660.2022.10020673

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [雑誌論文] The Chance of Winning Election Impacts on Social Media Strategy2022

    • 著者名/発表者名
      Taichi Murayama, Akira Matsui, Kunihiro Miyazaki, Yasuko Matsubara, Yasushi Sakurai
    • 雑誌名

      International AAAI Conference on Web and Social Media (ICWSM 2023)

      巻: - ページ: 0

    • 査読あり / オープンアクセス
  • [学会発表] 大規模疫病データストリームのための将来予測アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      木村輔, 松原靖子, 川畑光希, 櫻井保志
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 2b-1-1
  • [学会発表] 制御応答時系列データストリームにおける予測アルゴリズム2022

    • 著者名/発表者名
      藤原廉, 松原靖子, 木村輔, 櫻井保志
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 2b-1-2
  • [学会発表] 時系列テンソルデータのための将来予測2022

    • 著者名/発表者名
      小幡紘平,川畑光希,松原靖子,櫻井保志
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 2b-2-2
  • [学会発表] Webデータにおけるパターンの自動抽出2022

    • 著者名/発表者名
      塚本圭祐,村山太一,天方大地,松原靖子,櫻井保志,原隆浩
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 4a-6-5
  • [学会発表] 時系列解析によるエンジン主軸受の摩耗予測2022

    • 著者名/発表者名
      釣谷周平,松原靖子,水谷雅巳,佐藤正彦,櫻井保志
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 5c-8-1
  • [学会発表] 大規模Webデータにおけるキーワード・地域ごとの拡散パターン抽出2022

    • 著者名/発表者名
      村山太一, 松原靖子, 櫻井保志
    • 学会等名
      第15回データ工学と情報マネジメントに関するフォーラム (DEIM2023) 論文集, 4c-9-3
  • [備考] 開発技術(櫻井・松原研究室)

    • URL

      https://www.dm.sanken.osaka-u.ac.jp/technology/

  • [産業財産権] 部分放電検出装置および部分放電検出方法2023

    • 発明者名
      櫻井保志、松原靖子、他
    • 権利者名
      住友電気工業、東京電力、大阪大学
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      特願2023-022056
  • [産業財産権] FORECASTING APPARATUS,FORECASTING METHOD,AND STORAGE MEDIUM2023

    • 発明者名
      川畑光希、松原靖子、本田崇人、櫻井保志
    • 権利者名
      川畑光希、松原靖子、本田崇人、櫻井保志
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      18/021839
    • 外国
  • [産業財産権] FORECASTING APPARATUS, FORECASTING METHOD, AND PROGRAM2022

    • 発明者名
      松原靖子、櫻井保志
    • 権利者名
      松原靖子、櫻井保志
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      17/629388
    • 外国
  • [産業財産権] EVENT FORECASTING SYSTEM, EVENT FORECASTING METHOD, AND STORAGE MEDIUM2022

    • 発明者名
      本田崇人、松原靖子、川畑光希、櫻井保志
    • 権利者名
      本田崇人、松原靖子、川畑光希、櫻井保志
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      17/793388
    • 外国
  • [産業財産権] Allocation method, allocating device, and computer-readable recording medium2020

    • 発明者名
      櫻井保志、松原靖子、他
    • 権利者名
      熊本大学、富士通研究所
    • 産業財産権種類
      特許
    • 産業財産権番号
      US 11,438,277 B2
    • 外国

URL: 

公開日: 2023-12-25  

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