実験計画から実行までを支えるNIMOシリーズで、材料開発のAI活用を身近に — プログラミング不要の実験計画アプリと生成AIによる条件提案・手順作成 —

2026-11-05 物質・材料研究機構

物質・材料研究機構（NIMS）は、AIを活用した材料開発を支援するソフトウェア基盤「NIMO」シリーズを開発・拡充した。NIMOは、材料の組成や実験条件を探索するAIと実験装置を連携させ、実験結果を次の実験条件の提案に反映する閉ループ型の材料探索プラットフォームである。今回、研究目的や過去の実験結果、文章による評価などを大規模言語モデル（LLM）が解析し、次に試す実験条件を提案する機能を追加した。また、プログラミング不要で実験条件の提案や結果のデータベース登録を行える「NIMO Desktop」と、自然言語による指示から実験手順を作成し、接続された実験装置やデータ解析機能を連携・実行する「NIMO Controller」を開発した。これにより、手作業による実験からロボットを用いた自動・自律実験まで、研究環境に応じたAI活用が可能になる。材料探索の効率化や開発期間の短縮に加え、AIと実験を統合した自律的な材料開発基盤への発展が期待される。

図: NIMOによるAIと実験の連携。手作業の実験(上)と自動・自律実験(下)の双方で、実験結果を次の条件提案に反映します。

＜関連情報＞

NIMO：多様なAIアルゴリズムを用いたクローズドループ型材料探索のためのソフトウェアプラットフォーム
NIMO: a software platform for closed-loop materials exploration with diverse AI algorithms

Ryo Tamura; Naruki Yoshikawa; Koji Tsuda; Shoichi Matsuda
Digital Discovery Published:19 October 2026
DOI:https://doi.org/10.1039/d6dd00371k

Self-driving laboratories (SDLs), where artificial intelligence proposes subsequent experiments and robotic systems execute them, are rapidly becoming an important approach to autonomous materials exploration. A practical challenge lies in connecting AI algorithms for different exploration goals with heterogeneous experimental hardware and control software. Here, we provide a perspective on NIMO, an open-source software platform that addresses this challenge through three core paradigms: a modular AI-robot decoupling mediated via simple CSV file exchange, a discrete candidate-pool architecture that incorporates domain knowledge, and a unified Python interface providing access to twelve distinct AI algorithms. In this perspective, we review the operational principles of each algorithm alongside six diverse SDL implementations driven by NIMO, covering electrolyte discovery, organic synthesis, thin-film exploration, fuel-cell process informatics, coffee-ring phase exploration, and legacy liquid-handling automation. One of these also demonstrates NIMO’s interoperability with the IvoryOS orchestration framework. To democratize autonomous science, we also introduce a no-code desktop application that enables intuitive, human-in-the-loop exploration for non-programmers. NIMO is freely available at https://github.com/NIMS-DA/nimo.