平成30（2018）年度　重点型研究実施報告書

課題番号	30−共研−4302		分野分類			統計数理研究所内分野分類			h
						主要研究分野分類			2
研究課題名	機械学習による物質構造計測及び推定の高度化と高速化
重点テーマ	統計的機械学習の新展開
フリガナ 代表者氏名	ヒノ ヒデイツ 日野 英逸				ローマ字		Hino Hideitsu
所属機関	統計数理研究所
所属部局	モデリング研究系
職　　名	准教授
配分経費	研究費	40千円		旅　費		84千円		研究参加者数		4　人

研究目的と成果（経過）の概要

磁性材料研究において基本的かつ重要な情報として，磁性体内部の３次元磁化・組織分布および磁気的自由エネルギーがある．従来法では直接観察が困難であり，この基本的な問題は長時間・高コストな実験に頼って計測されている．統計的機械学習に基づくデータ駆動型の計測・解析方法を検討し，磁性体内部の磁化・組織分布を明らかにし，計測データを説明する物理モデルの構築を行うことで，未解明の磁性材料の高性能化要因を明らかにすることを目指す．本年度の研究成果として，X線磁気円二色分光顕微鏡のスペクトルのガウス過程を用いた高速化に取り組み，これまでノイズなしの状況で実現できていた効率的な計測をノイズ有りのより現実的な状況でも利用できるよう拡張した．また，X線回折による物質の構造推定問題にランダムフォレスを適用し，結晶構造の大まかなクラス分類が高精度に行えることを確認した．

当該研究に関する情報源（論文発表、学会発表、プレプリント、ホームページ等）

論文発表：
- Kotaro Saito, Masao Yano, Hideitsu Hino, Tetsuya Shoji, Akinori Asahara, Hidekazu Morita, Chiharu Mitsumata, Joachim Kohlbrecher, Kanta Ono,"Accelerating small-angle scattering experiments on anisotropic samples using kernel density estimation", Scientific Reports, 9, Article number: 1526 (2019)
国際会議発表：
- Yuta Suzuki, Hideitsu Hino, Takafumi Hawai, Masato Kotsugi, Kanta Ono, "Automated Lattice Constant Estimation of X-ray Diffraction by Ensemble Learning", The 5th International Conference on Electronic Materials and Nanotechnology for Green Environment (ENGE 2018), November 11 to 14, 2018 in Jeju, Korea
- Yuta Suzuki, Hideitsu Hino, Yasuo Takeichi, Takafumi Hawai, Masato Kotsugi, Kanta Ono,
"Machine Learning-based Crystal Structure Prediction for X-Ray Microdiffraction", 14th International Conference on X-Ray Microscopy (XRM 2018), Saskatchewan, Canada, 2018
- Yuta Suzuki, Hideitsu Hino, Tetsuro Ueno, Yasuo Takeichi, Masato Kotsugi, Kanta Ono, "Extraction of Physical Parameters from X-ray Spectromicroscopy Data Using Machine Learning", XRM 2018
- Tetsuro Ueno, Hideitsu Hino, Kanta Ono, "Optimal Design of Experiment for X-Ray Spectromicroscopy by Machine Learning", XRM 2018
- Tetsuro Ueno, Hideitsu Hino, Ai Hashimoto, Yasuo Takeuchi, Kanta Ono, "Machine-Learning Assisted X- Ray Spectroscopy for High-Throughput Characterization of Magnetic Materials", INTERMAG, Singapore, 2018

研究会を開催した場合は、テーマ・日時・場所・参加者数を記入してください。

H30年度共同利用研究重点テーマ「統計的機械学習の新展開」
参加人数　1月17日31人　　1月18日13人

研究参加者一覧
氏名	所属機関
上野 哲朗	国立研究開発法人量子科学技術研究開発機構
小野 寛太	高エネルギー加速器研究機構