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No.R02K0870

マテリアルズ・インフォマティクスの現状と将来動向

~AI、機械学習等、情報科学テクノロジーを活用した革新的な物質探索・材料開発技術の現状と動向~

出版日 2020年5月
価格
印刷+CD-ROM(PDF)タイプ 198,000円(税込)
印刷タイプ 165,000円(税込)
CD-ROM(PDF)タイプ 165,000円(税込)
ページ数 A4判 152ページ
発行<調査・編集> (株)シード・プランニング

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レポート内容

■ポイント■
 ・マテリアルズ・インフォマティクス(MI)の現状、導入ロードマップ、主な課題点等の把握
 ・2030年のMI活用により創出される新たな高機能材料市場規模を予測
 ・関連企業、研究機関の取り組み事例20例をケーススタディ化

■概要■
 素材・材料は、エレクトロニクス、自動車、医療・医薬、環境・エネルギー等、幅広い分野の礎であり、その開発力は、産業競争力の維持発展を大きく左右します。日本の素材・材料産業は、他の一部の産業が、グローバルでの地位を低下させていく中で、材料開発先進国のポジションを維持してきました。
 従来、材料開発は、研究技術者の"経験と勘"に基づき、実験と試作を繰り返し、構造や物性などを評価するプロセスで進められてきました。そのため、物質・材料探索から実用化に至るまでに、10~30年程度の長い時間が要されます。
 一方で、従来からの実験科学や計算化学が飛躍的に発展、高度化し、そこに大量のデータとAI(人工知能)が加わることで展開される「データ駆動科学」は、複雑な現象の理解や社会的課題の解決をもたらすと考えられています。
 マテリアルズ・インフォマティクス(MI)は、AI(人工知能)やビッグデータ解析、データマイニングなどを活用して、新素材材料を探索、設計・開発する新たなテクノロジーであり、従来よりも圧倒的に効率的な材料探索・開発を行うことができます。
 世界の主要各国・地域では、材料開発競争で優位に立つべく、続々と、「インフォマティクス戦略」が立ち上がっています。日本においても、2015年7月、物質・材料研究機構(NIMS)を主体とし、「情報統合型物質・材料開発イニシアティブ(MI2I)」が発足し、革新的な材料開発やデータ駆動型の研究手法の開発、情報統合型物質探索・材料開発システムの構築などを目指しています。
 本調査レポートでは、材料開発のキーテクノロジーと目されるMIの現状の把握、主要関連企業・研究機関における取組事例の抽出、及び先行する欧米等、海外の動向などを纏めています。

-CONTENTS-

はじめに

調査概要

<1>総括

<2>概要・全体俯瞰
1.マテリアルズ・インフォマティクスの概要
(1)マテリアルズ・インフォマティクス(MI)とは
(2)材料開発手法の変遷
(3)MIの実践的アプローチ例
(4)MIが及ぼす影響・メリット
2.国内のMI関連主要プロジェクト
(1)情報統合型物質・材料開発イニシアティブ(MI2I)
(2)超先端材料超高速開発基盤技術(超超プロジェクト)
(3)戦略的イノベーション創造プログラム(SIP)
3.国内主要関連企業・研究機関
4.MIの主な要素技術と主要各社・研究機関の研究開発事例
(1)主な要素技術
 ・機械学習/深層学習
 ・データマイニング
 ・第一原理計算
 ・スパースモデリング
 ・ハイスループットスクリーニング
 ・コンビナトリアルケミストリー
(2)主要企業・研究機関の技術事例
5.MI関連の主な分析解析/計測機器・装置
(1)スーパーコンピューター
(2)透過型電子顕微鏡(TEM)/走査型電子顕微鏡(SEM)
(3)X線回析装置
(4)核磁気共鳴装置(NMR)
(5)コンビナトリアル装置
6. 海外動向
(1)主要国地域におけるMI関連政策・プロジェクトの動向
(2)MI関連主要企業
7.市場概要・ロードマップ
(1)素材・材料市場へのMI構築・導入シナリオ
(2)MI材料開発・分析支援ソリューション市場規模推移・予測
8 MI構築・導入に向けた課題点
9.関連トピックス

<3>企業・研究機関ケーススタディ
 ・物質・材料研究機構(NIMS)
 ・産業技術総合研究所
 ・理化学研究所
 ・東京工業大学
 ・日立製作所
 ・日本電気
 ・富士通
 ・富士通研究所
 ・横浜ゴム
 ・豊田中央研究所
 ・三菱ケミカル
 ・東レ
 ・KRI
 ・パナソニック
 ・伊藤忠テクノソリューションズ
 ・長瀬産業
 ・MI-6
 ・TDK
 ・昭和電工
 ・ダッソー・システムズ

■調査手法■
(1)各種文献、論文、インターネットによる情報収集
(2)訪問ヒアリング調査
  民間企業:16社 研究機関・大学:4団体

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