NIMS,材料開発向けメタ情報変換ツールを開発

物質・材料研究機構(NIMS)は,計測装置より出力されるデータから,計測条件や試料情報等のメタ情報を抽出し,機械可読性の高いXMLファイルへと変換するツールを開発した(ニュースリリース)。

現在,材料データを機械学習によって統計処理し新材料の開発を目指すデータ駆動型の材料開発が注目を集めている。しかし,統計処理の元となる計測データの多くは,同一のメーカーの装置であっても装置が異なるとデータ形式も異なることがあり,相互比較が難しいという課題があった。

また,ファイルに計測条件などのメタ情報が記録されていないため,対象とするデータの検索も難しく,機械学習で利活用しやすいデータ形式へ変換するツールの開発が求められていた。

今回,研究グループは,材料評価で広く用いられているX線光電子分光法(XPS)とX線回折法(XRD)の2種の計測データについて,計測メーカー2社(アルバック・ファイ,リガク)の協力のもと,メタ情報を付与するための用語変換を定義し,機械学習で主要となるパラメータを抽出するツールを開発した。

第1弾は,アルバック・ファイQuantera SXM等のファイル形式で生成されたXPSスペクトル,およびリガクSmartLabのファイル形式で生成された粉末XRDパターンの計測データに対応している。今後も引き続き計測メーカーの枠を広げるとともに,XRDやXPSに限定せず,対応する装置や対象とする計測技術分野の拡大を図っていく予定とする。

また,メタ情報抽出ツールのほか,バイナリデータのテキスト変換ツールや数値データ行列の構文解析プログラム (パーサ) を含むスペクトル等への視覚化変換ツールをあわせ,「M-DaC(Materials Data Conversion Tools)」と命名してNIMS-DPFCのウェブサイトにて公開した。

M-DaCのソースコードの一部はMITライセンスのもと,利用者自身で改良することも可能。また,装置が出力したサンプル用生データも公開しており,「クリエイティブ・コモンズ・ライセンスの表示‐非営利4.0国際(CC BY-NC 4.0)」のもとでの利用ができる。

研究グループは,今回の研究により,AIや機械学習で利用しやすいデータの創出・蓄積を効率的に行なえるようになり,データ科学を活用した材料開発の促進が期待できるとしている。

キーワード:

関連記事

  • 北大,バンドギャップ予測可能なペロブスカイト設計

    北海道大学の研究グループは,機械学習によってバンドギャップ(光吸収の指標)を精密に予測・設計できるペロブスカイト無機材料の開発手法を確立した(ニュースリリース)。 近年,マテリアルズインフォマティクスの発展により,機械学…

    2025.08.21
  • 阪大ら,新たなキラル対称性の破れ現象を発見

    大阪大学と大阪公立大学は,キラルなフェノチアジン誘導体のアキラル結晶が,分子のキラリティを反転しつつ単結晶性を維持したままキラル結晶へ構造転移する現象を発見した(ニュースリリース)。 キラル化合物は通常,鏡像の関係にある…

    2025.08.21
  • 東大ら,薄膜物質を自動・自律合成するシステム構築

    東大ら,薄膜物質を自動・自律合成するシステム構築

    東京大学,東京科学大学,日本電子,堀場製作所,リガク,島津製作所,デンソーウェーブ,パスカル,テクトスは,機械学習とロボット技術を活用した自動・自律実験システム(デジタルラボラトリー)を構築し,研究者が指定した物質を自動…

    2025.05.21
  • 理研,有機薄膜太陽電池の高分子がばらつく原因解明

    理化学研究所(理研)は,有機薄膜太陽電池の材料に使われる半導体高分子の性能や特性が、これらの半導体高分子を合成する製造ロットごとにばらつく原因を解明した(ニュースリリース)。 有機薄膜太陽電池は,軽量で柔軟性に優れるが,…

    2025.02.28
  • 名大ら,電子銃の高耐久な光電陰極の作製法を確立

    名古屋大学,米ロスアラモス国立研究所,高エネルギー加速器研究機構,日本大学,あいちシンクロトロン光センターは,新作製手法(適正カリウム蒸着法)を用いて化学量論的に均質なK2CsSb光電陰極の作製に成功した(ニュースリリー…

    2025.02.26

新着ニュース

人気記事

編集部おすすめ

  • オプトキャリア