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機械学習による高分子の劣化診断、予測技術

機械学習による高分子の劣化診断、予測技術

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概要

本セミナーでは、高分子の劣化について取り上げ、マテリアルズインフォマティクスを活用したデータ解析や耐久性評価、寿命予測技術を事例とともに解説いたします。

開催日

  • 2024年3月4日(月) 10時30分 ～ 16時40分

受講対象者

  • 高分子材料の機械的特性や物性、劣化評価を扱う方
  • 分子スケールにおける高分子の構造やダイナミクスに関して知識を得たい方
  • 低劣化や高耐久高分子材料に関する新しい分子設計のアイディアの着想を得たい方
  • 分子シミュレーションに関心のある方

修得知識

  • 高分子分析
  • 近赤外分光法
  • スペクトル解析
  • 分子スケールにおける高分子材料の破壊プロセス
  • 壊れやすい構造と壊れにくい構造
  • 劣化防止や耐久性向上に向けた材料設計の指針
  • 分子シミュレーションによる研究事例
  • 他の事例や材料設計への展開
  • GC-TOFMSと機械学習を用いた合成高分子の構造解析手法
  • ポリエチレンテレフタレートの劣化解析への応用
  • 材料のさまざまな物性の予測を目指した機械学習の活用仕方
  • 機械学習の結果を鵜呑みにせず、予測モデルの確からしさの確認仕方など

プログラム

第1部 近赤外光とインフォマティックス技術を用いたプラスチックの劣化診断

(2024年3月4日 10:30〜12:00)

　近赤外光を用いてプラスチックの構造を非破壊的に分析する技術及び、測定データに機械学習を適用することで劣化状態を予測する診断モデルについて解説する。

  1. 高分子の劣化診断
    1. 高分子の劣化とは
    2. 劣化試験の仕組み
    3. 機械試験による劣化診断
    4. 破断伸びについて
    5. ポリプロピレンの劣化
  2. 近赤外分光法の原理
    1. 近赤外スペクトル
    2. ケモメトリックスとは
    3. 機械学習の発展
    4. 主成分分析の原理
    5. PLS回帰分析の原理
  3. ポリプロピレンの劣化予測
    1. ポリプロピレンの近赤外スペクトル
    2. ポリプロピレンの劣化予測
    3. ポリプロピレンの劣化メカニズム
    • 質疑応答

第2部 分子シミュレーションによる高分子材料の内部構造と破壊メカニズムの解析

(2024年3月4日 12:50〜14:20)

  1. 結晶性高分子の破壊プロセス
    1. 破壊プロセスにおける分子スケールの構造とその変化
    2. 空孔生成
      1. 空孔生成の原因となる分子構造の変化
      2. メカニズムに基づく壊れやすい構造
    3. 空孔の成長プロセスにおける内部構造の変化
    4. 分子構造と応力伝播の関係性
    5. クリープ試験
    6. 不可逆性の原因となる内部構造の変化
  2. ダブルネットワークゲルの破壊プロセス
    1. ネットワークの構成条件と機械的特性の関係
      1. 組成比の影響
      2. 鎖長の影響
      3. 密な網目構造の影響 架橋間隔の影響
    2. 分子スケールの空孔生成と成長
  3. 分子シミュレーションの紹介
    1. マルチスケールシミュレーション
      1. 界面における水の動態
      2. 両親媒性分子集合体の大変形プロセス
      3. 自己組織化プロセス
    2. モデル作成や解析の考え方
  4. まとめ
    • 質疑応答

第3部 熱分解GC-TOFMSと機械学習を用いた構造解析手法による合成高分子劣化解析

(2024年3月4日 14:30〜15:30)

　熱分解GC-MSは工業材料分析においては欠かすことのできない手法である。昨今、工業材料の劣化を化学的視点で理解することが益々重要となっており、微細な構造差異の解析では高分解能TOFMSの活躍の場が増えている。
　本セミナーでは、弊社で開発したGC-TOFMSと機械学習を用いた合成高分子の構造解析手法の解説および、ポリエチレンテレフタレート (PET) の劣化解析への応用を紹介する。また劣化解析においては種々の分析手法との多角的分析も重要であり、GC-TOFMSの位置づけも紹介したい。

  1. 合成高分子解析における質量分析法の活用
    1. GC-TOFMSについて
  2. GC-TOFMSのイオン化法
  3. TOFMSの原理と精密質量解析
  4. GC-TOFMSを用いた統合解析
  5. 機械学習によるデータベース構築と構造解析
  6. 熱分解GC-TOFMSによる合成高分子の分析事例の紹介
    1. 熱分解GC-MSの原理
    2. 合成高分子解析での熱分解GC-TOFMS活用方法
  7. 反応熱分解GC-TOFMSによるPETの劣化解析事例
    1. 反応熱分解GC-MSについて
    2. 紫外線照射により劣化したPETの構造解析事例
    3. PETの劣化における多角的な解析事例
    • 質疑応答

第4部 機械学習を用いた高分子複合材料における疲労限の予測

(2024年3月4日 15:40〜16:40)

　樹脂材料に関する評価の中で、疲労試験は期間が長く、短期化が求められています。 今回、疲労試験の短期化に向けて、機械学習を活用し、疲労限の予測を目指しました。本取り組みについて、解説させていただきます。

  1. 背景と目的
    1. 背景
    2. 疲労試験とは
  2. モデル化手法
    1. 解析に用いる樹脂材料のデータ
    2. 前処理
    3. 非線形回帰
      • Random Forest
      • XG Boost
      • Light GBM
    4. モデル化の手順
    5. モデルの評価指標
  3. 非線形解析結果と考察
    1. ハイパーパラメータのチューニング及び予測モデルの妥当性確認
    2. 予測モデルの汎化性能検証
    3. 新規データを用いた予測モデルの汎化性能確認
  4. まとめ
    • 質疑応答
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講師

  • 新澤 英之 氏
    産業技術総合研究所 機能化学研究部門 化学材料評価グループ
    研究グループ長
  • 樋口 祐次 氏
    九州大学 情報基盤研究開発センター
    准教授
  • 佐藤 貴弥 氏
    日本電子 株式会社 MS事業ユニット MSアプリケーション部 1G
    グループ長
  • 柴野 赳雄 氏
    日野自動車 株式会社 変革断行室
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主催

株式会社 技術情報協会
お支払い方法、キャンセルの可否は、必ずお申し込み前にご確認をお願いいたします。

お問い合わせ

本セミナーに関するお問い合わせは tech-seminar.jpのお問い合わせからお願いいたします。
(主催者への直接のお問い合わせはご遠慮くださいませ。)

受講料

1名様
: 60,000円 (税別) / 66,000円 (税込)
複数名
: 55,000円 (税別) / 60,500円 (税込)

複数名同時受講割引について

  • 2名様以上でお申込みの場合、1名あたり 55,000円(税別) / 60,500円(税込) で受講いただけます。
    • 1名様でお申し込みの場合 : 1名で 60,000円(税別) / 66,000円(税込)
    • 2名様でお申し込みの場合 : 2名で 110,000円(税別) / 121,000円(税込)
    • 3名様でお申し込みの場合 : 3名で 165,000円(税別) / 181,500円(税込)
  • 同一法人内による複数名同時申込みのみ適用いたします。
  • 受講券、請求書は、代表者にご郵送いたします。
  • 他の割引は併用できません。

アカデミック割引

  • 1名様あたり 30,000円(税別) / 33,000円(税込)

日本国内に所在しており、以下に該当する方は、アカデミック割引が適用いただけます。

  • 学校教育法にて規定された国、地方公共団体、および学校法人格を有する大学、大学院、短期大学、附属病院、高等専門学校および各種学校の教員、生徒
  • 病院などの医療機関・医療関連機関に勤務する医療従事者
  • 文部科学省、経済産業省が設置した独立行政法人に勤務する研究者。理化学研究所、産業技術総合研究所など
  • 公設試験研究機関。地方公共団体に置かれる試験所、研究センター、技術センターなどの機関で、試験研究および企業支援に関する業務に従事する方
  • 支払名義が企業の場合は対象外とさせていただきます。
  • 企業に属し、大学、公的機関に派遣または出向されている方は対象外とさせていただきます。

ライブ配信セミナーについて

  • 本セミナーは「Zoom」を使ったライブ配信セミナーとなります。
  • お申し込み前に、 視聴環境 と テストミーティングへの参加手順 をご確認いただき、 テストミーティング にて動作確認をお願いいたします。
  • 開催日前に、接続先URL、ミーティングID​、パスワードを別途ご連絡いたします。
  • セミナー開催日時に、視聴サイトにログインしていただき、ご視聴ください。
  • セミナー資料は郵送にて前日までにお送りいたします。
  • 開催まで4営業日を過ぎたお申込みの場合、セミナー資料の到着が、開講日に間に合わない可能性がありますこと、ご了承下さい。
    ライブ配信の画面上でスライド資料は表示されますので、セミナー視聴には差し支えございません。
    印刷物は後日お手元に届くことになります。
  • ご自宅への書類送付を希望の方は、通信欄にご住所・宛先などをご記入ください。
  • タブレットやスマートフォンでも受講可能ですが、機能が制限される場合があります。
  • ご視聴は、お申込み者様ご自身での視聴のみに限らせていただきます。不特定多数でご覧いただくことはご遠慮下さい。
  • 講義の録音、録画などの行為や、権利者の許可なくテキスト資料、講演データの複製、転用、販売などの二次利用することを固く禁じます。
  • Zoomのグループにパスワードを設定しています。お申込者以外の参加を防ぐため、パスワードを外部に漏洩しないでください。
    万が一、部外者が侵入した場合は管理者側で部外者の退出あるいはセミナーを終了いたします。
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