エンジニアリング領域および産業部門において、正確な材料情報にアクセスできることは、情報に基づく意思決定とイノベーションの基盤です。しかし、容易にアクセス可能な材料特性データの欠如は材料工学の重大な課題であり、進歩や効率化の阻害要因となっています。

データがそろっていない材料の機械的および物理的特性を予測するために機械学習(以下、ML)技術を活用することが、問題解決のための有効策として浮上しています。MLアルゴリズムの力を活用することで、エンジニアは材料の特性を驚くほど正確に予測でき、材料選定と開発プロセスを加速し、材料テストのコストを劇的に削減できます。

材料への機械学習適用に関する主な課題

  • データの入手しやすさとその品質

    使えるデータが限られることと、そのデータの品質は、MLモデルを効果的にトレーニングする上での課題を浮かび上がらせます。

  • モデルの一般化を達成する

    様々な材料システム全体としてMLモデルを確実に有効にすることは、依然として重要な課題です。

  • ドメイン固有の知識の統合

    ドメイン固有の知識をMLアルゴリズムに取り入れてモデルのパフォーマンスを向上させることは重要ですが、難しい課題です。

  • 現実世界のデータに対するテスト

    現実世界のデータに対するMLの予測の検証は、モデルの精度と信頼性を保証するために不可欠です。

  • 既存のワークフローとの統合

    既存のシミュレーションツールおよびワークフローを、MLモデルと統合することは、技術的および物流的な課題を提示します。

Machine Learning 1

機械学習を導入して材料工学を強化する

正確な材料予測により、最適材料の発見を加速し、効率をアップする。

Machine Learning 2

Total Materia プレディクター

精度の高い、MLによりもたらせる材料の知見と、コスト削減効果でR&Dに革命を起こす

これらの課題を解決することの重要性

  • 最適材料の発見と開発を加速化。

    これらの課題を克服することで、材料の発見と開発のペースを加速させることができます。

  • 研究開発のコスト削減

    効率的なMLによる材料予測は、材料テスト、実験および研究開発に関連するコストを削減することができます。

  • 安全性と信頼性の向上

    MLによる材料予測により、航空宇宙などの重要産業における安全性と信頼性を向上させることができ、材料のトラブルおよびそれに関連するリコールおよび修理コスト発生のリスクを減らすことができます。

  • 競争上の不利

    材料予測へのML活用に消極的であると、競合他社に製品開発とイノベーションで遅れをとることになり、不利益につながる可能性があります。

  • 達成されなかった環境目標

    機械学習による予測を十分に活用しないままの不適切な材料最適化は、環境目標および持続可能性目標の達成に支障を及ぼす可能性があります。

エンジニアの制限と制約

エンジニアには、材料特性の予測に機械学習を利用するに際して、いくつかの制限と限界があります。不正確な予測は、材料選択ミスのリスクをもたらし、製品の完成度と安全性を損なう潜在的可能性があります。

Total Materia Predictor:材料予測の革命

これらの課題に対応するため、Total Materia Predictorは材料特性予測のための最先端のソリューションを提供します。これは、利用可能な世界最大の材料特性リソース(Total Materia Horizon)を使用して学習およびテストされたアルゴリズムを活用する強力なツールです。

非常に大きなデータベースによって提供される豊富な学習データと、その分類整理、データ選別、および正規化の独自技術により開発されたシステムは、さまざまな温度とさまざまな熱処理および最終製品形態で、数十万の材料の物理的および機械的特性を予測することができます。

  • 欠落している特性を取得する:異なる温度または異なる出荷形態を組み合わせることにより、既知の材料の単一条件および複数条件の特性を正確に予測します。
  • コンセプトデザインを推進する: 機械学習を使用して、望んでいる仕様を実現可能な候補材料の適合性を高いレベルで特定し、R&Dプロセスを加速させる。
  • 材料発見:AIを使用して、材料の性能が化学組成の微妙な変化によってどのように影響を受け、最適化され得るかを予測します。
  • コストと時間の節約:Total Materia Predictor は材料テストのコストを大幅に削減し、開発サイクルを加速し、現在承認されている材料の使用を強固にします。

Total Materia Predictorを使用することで、エンジニアは材料の選択幅を拡大し、イノベーションを推進し、材料工学のダイナミックな世界で競争上の優位性を確保することができます。

Banner
材料革新のため機械学習を活用する
Second Image
Second Image
機械学習を使用した材料特性のモデリングと予測