最先端材料科学研究:ソフトウェアロボットと最適化技術により結晶構造解析に必要な試行錯誤の自動化を実現
2022/12/02
国立研究開発法人 物質・材料研究機構 (NIMS)
Science and Technology of Advanced Materials: Methods誌 プレスリリース
配信元:国立研究開発法人 物質・材料研究機構 (NIMS) 〒305-0047 茨城県つくば市千現1-2-1
Date: 2 December 2022
最先端材料科学研究:ソフトウェアロボットと最適化技術により結晶構造解析に必要な試行錯誤の自動化を実現
(Tsukuba 2 December ) Robotic Process Automationを活用して高コストなルーチン作業を自動化
【画像:https://kyodonewsprwire.jp/img/202212020742-O1-6j59Nw18】
図の説明:機械学習とRPA (Robotic Process Automation)を組み合わせることで、結晶構造のRietveld解析を自動化することに成功。©ktsdesign/123rf
物質・材料研究機構の田村 亮 主幹研究員, 泉 富士夫 客員研究員, 松下 能孝 副ステーション長, 理化学研究所の隅田 真人 研究員, 横浜市立大学の寺山 慧 准教授, 東京大学の津田 宏治 教授の研究グループは、独自に開発したソフトウェアロボットと機械学習を用いた最適化ソフトウェアを組み合わせることで、研究者が直接ソフトウェアを操作して試行錯誤しなければならなかった結晶構造解析の自動化を実現しました。本技術を用いることで、専門家が割かなければならなかったリソースを少ない工数で大幅に削減することができ、情報技術が材料研究・開発の効率化に大きく貢献できることを示しました。本成果はScience and Technology of Advanced Materials: Methods, Vol. 2 (2022) p. 435に掲載されました。
材料研究・開発において、合成された試料の詳細を調べることは日常的に行われる作業です。特に固体試料の結晶構造を決定することは試料の物性・機能を理解する上で極めて重要です。結晶構造を同定するための代表的な手法がRietveld解析ですが、その解析を行うには多くのパラメータを決めるための試行錯誤が必要です。この作業はルーチン作業ではありますが、高い専門性を要する作業であるために専門家のリソースの多くを割く必要がありました。
田村 主幹研究員らは、Robotic Process Automaton (RPA)と呼ばれる近年注目を集めている情報技術を活用することで作業を代替するソフトウェアロボットを作成し、広く利用されているRietveld解析ソフトウェアRIETAN-FPのルーチン操作の自動化に成功しました。また専門家の経験・知見が必要だったパラメータ探索も独自の機械学習を用いた最適化ソフトウェアであるCOMmon Bayesian Optimization (COMBO)を組み合わせることで自動化し、専門家の直接操作を必要としないシステムを実現しました。
RPAを用いることで既存のソフトウェアに大幅な改良を加えることなく、作業を自動化するソフトウェアロボットを作成することが可能です。本研究成果はそれを実証した点が重要であり、今後、幅広い物質・材料研究のルーチン作業に対して、ソフトウェア操作の工数を最小限に抑えた研究・開発の自動・効率化につながると期待されます。
用語
・Robotic Process Automation: RPA
人間がコンピュータのGUI(グラフィカルユーザーインターフェース)上で実際に行う作業を模倣するようなソフトウェアロボットを作成し、作業プロセスを自動化する技術のこと。本研究ではRPAの開発ライブラリとしてSikuliX (https://raiman.github.io/SikuliX1/downloads.html)を活用した。
・RIETAN-FP
泉 富士夫 客員研究員により開発されたRietveld解析ソフトウェアのこと。利用希望の方は著者に連絡ください。
論文情報
タイトル:Automatic Rietveld refinement by robotic process automation with RIETAN-FP
著者:Ryo Tamura*, Masato Sumita, Kei Terayama, Koji Tsuda, Fujio Izumi &
Yoshitaka Matsushita
*International Center for Materials Nanoarchitectonics (WPI-MANA), National Institute for
Materials Science, 1-1 Namiki, Tsukuba, Ibaraki 305-0044, Japan (E-mail: TAMURA.Ryo@nims.go.jp)
引用:Science and Technology of Advanced Materials: Methods Vol. 2 (2022) p. 435
最終版公開日:2022年11月25日
本誌リンク https://doi.org/10.1080/27660400.2022.2146470(オープンアクセス)
Science and Technology of Advanced Materials: Methods誌は、国立研究開発法人 物質・材料研究機構(NIMS)とEmpaが支援するオープンアクセスジャーナルです。
南部虎弾さん18歳下の妻「生涯現役貫いてやってくれた。それが自慢の旦那」19年には腎臓提供
73歳岩城滉一「いつまでもこれで食っていけると思えない」 俳優業達観も副業の税高騰にぼやき
立川志らく「落語家もお笑い芸人も本来は社会不適合者のような連中がやる仕事」と私見
田中道子、フジ競馬番組で結婚生報告「ご祝儀馬券狙っております」とハッピーオーラ全開
GLAY・TERU「今でも仲良く遊び仲間。普通にご飯も一緒に」メンバーとの関係に言及
【DeNA】筒香嘉智5年ぶりの4番で仕事 6試合21打席ぶりの右翼線二塁打でチャンスメーク
青汁王子「なんでこんなことに…」ギプス外れるも指や腕を満足に動かせず
【阪神】恐怖の下位打線!6番からたたみかけて石川雅規KO、入団23年連続勝利の記録阻止
【ヤクルト】球界最年長44歳ヤクルト石川雅規3回4失点 史上初新人から23年連続勝利ならず
【京都】今季最多5失点で5連敗&ホーム7戦全敗 前日に社長名で緊急声明出すも実らず
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
吉野家が「マスク外し強要疑惑」でプチ炎上、店員さんに聞いてみると……
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
時代劇の常識を覆す!仇討ち・無礼討ちの厳格なルール
マンション刺殺、被害者は19歳大学生の女性 大阪・枚方
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
何があった!?「エアコン」が想定外の壊れ具合!投稿者に話を聞いた
岡本夏生(56)、1600日ぶりにブログを更新した現在が衝撃
玉置浩二の妻、青田典子(53)の現在がとんでもない事になっていると話題に
ユーチューバーもこう氏、元彼女・成海瑠奈について赤裸々告白
ヒカル、浮気相手とのLINE流出にドン引きの声「キモすぎる」「吐きそう」
元めちゃイケメンバーの三中元克(32)現在は何をしているのか調べてみた!
ガーシー、またも綾野剛の暴露写真でネット歓喜「この写真見て笑っちゃう」
完全にダマされた! 『ラヴィット!』あのちゃん“事故レベル”大暴走は『水ダウ』遠隔操作のしわざだった ネットも納得
大谷翔平が不運な判定で2度見逃し三振 「えん罪退場」で話題の球審は引き揚げる大谷にブチギレ
73歳神田正輝「旅サラダ」生放送で“12歳下俳優”から呼び捨てされ激論
南部虎弾さん18歳下の妻「生涯現役貫いてやってくれた。それが自慢の旦那」19年には腎臓提供
73歳岩城滉一「いつまでもこれで食っていけると思えない」 俳優業達観も副業の税高騰にぼやき
立川志らく「落語家もお笑い芸人も本来は社会不適合者のような連中がやる仕事」と私見
田中道子、フジ競馬番組で結婚生報告「ご祝儀馬券狙っております」とハッピーオーラ全開
GLAY・TERU「今でも仲良く遊び仲間。普通にご飯も一緒に」メンバーとの関係に言及
【DeNA】筒香嘉智5年ぶりの4番で仕事 6試合21打席ぶりの右翼線二塁打でチャンスメーク
青汁王子「なんでこんなことに…」ギプス外れるも指や腕を満足に動かせず
【阪神】恐怖の下位打線!6番からたたみかけて石川雅規KO、入団23年連続勝利の記録阻止
【ヤクルト】球界最年長44歳ヤクルト石川雅規3回4失点 史上初新人から23年連続勝利ならず
【京都】今季最多5失点で5連敗&ホーム7戦全敗 前日に社長名で緊急声明出すも実らず