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2021 年度 研究成果報告書

機械学習を用いたクラスター変分法とフェーズフィールド法のカップリング手法の開発

研究課題

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研究課題/領域番号 20K22456
研究種目

研究活動スタート支援

配分区分基金
審査区分 0401:材料工学、化学工学およびその関連分野
研究機関北海道大学

研究代表者

山田 亮  北海道大学, 工学研究院, 助教 (60883535)

研究期間 (年度) 2020-09-11 – 2022-03-31
キーワード原子スケール / メゾスケール / マルチスケール / 機械学習
研究成果の概要

多くのメゾスケールの計算手法は原子スケールの情報は粗視化され、失われている。その主な原因は計算コストにある。本研究では機械学習を用いることで、原子スケールの情報を効率的にメゾスケールの計算に取り入れることにより、比較的容易に原子スケールの情報を取り入れたメゾスケールの計算が行える枠組みを構築することを目的とした。原子スケールの情報をマルチスケールの計算に組み込むことで従来の計算手法よりも精度良く材料内部の組織変化を予測することに成功した。また、機械学習を用いることでメゾスケールの計算で問題となっている異なる相間の局所平衡の計算が容易になることも明らかとなった。

自由記述の分野

計算材料科学

研究成果の学術的意義や社会的意義

本研究により、詳細な原子スケールの情報をメゾスケールの計算に適用できれば、より高精度に信頼度の高い材料設計ができることが明らかとなった。その手段として、近年注目を集めている機械学習は非常に有力である。今後は材料物性値の予測のさらなる高精度かや、大規模化が期待されるだろう。その手法の一つとして今回用いたような機械学習の適用法は非常に重要となるだろう。

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公開日: 2023-01-30  

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