2023-09-12 高輝度光科学研究センター,熊本大学,科学技術振興機
高輝度光科学研究センター（ＪＡＳＲＩ）と熊本大学は共同で、機械学習の１つであるベイズ推定に反応速度論などの反応の進み方に関するモデルを導入した解析法を開発しました。この手法を、多孔性材料が気体を取り込む際の動的過程（ダイナミクス）に適用し、従来法では困難とされていた「ダイナミクス開始時刻の推定」「データに基づく反応モデルの選択」「推定精度の正確な評価」が可能になることを実証しました。
無数の小さな穴を持つ多孔性材料は、気体の分離・貯蔵を通じて環境問題やエネルギー問題を解決するための機能性材料として注目されています。実用化に向けた材料開発において、材料が機能を発現する際のダイナミクスを理解することが重要です。今回開発した解析法では、従来法よりもはるかに多くのダイナミクスに関する情報を実験データから引き出せるようになります。これらの情報を活用することで、ダイナミクスへの理解が深まり、材料開発の加速が期待されます。
開発した手法は、気体の貯蔵に限定されるものではなく、化学反応などのさまざまなダイナミクスの解析に適用することが可能です。物質科学の幅広い領域での活用が期待されます。
今回の研究成果は、ＪＡＳＲＩ 横山 優一 研究員、河口 彰吾 主幹研究員、熊本大学 水牧 仁一朗 教授らのグループの共同研究によるもので、２０２３年９月１２日（日本時間）にＳｐｒｉｎｇｅｒ Ｎａｔｕｒｅ社の科学誌「Ｓｃｉｅｎｔｉｆｉｃ Ｒｅｐｏｒｔｓ」のオンライン版に掲載されます。
本研究は、ＪＳＴ戦略的創造研究推進事業（ＣＲＥＳＴ情報計測・ＪＰＭＪＣＲ１８６１）および日本学術振興会（ＪＳＰＳ）科学研究費助成事業（基盤Ｂ・２３Ｈ０３６７３）の助成を受けて行われました。
＜プレスリリース資料＞
- 本文 ＰＤＦ（１．１３ＭＢ）
＜論文タイトル＞
- “Bayesian framework for analyzing adsorption processes observed via time-resolved X-ray diffraction”
- ＤＯＩ：10.1038/s41598-023-40573-z
＜お問い合わせ先＞
＜研究に関すること＞
横山 優一（ヨコヤマ ユウイチ）
高輝度光科学研究センター 放射光利用研究基盤センター データ駆動科学グループ データ駆動解析実装チーム 研究員
河口 彰吾（カワグチ ショウゴ）
高輝度光科学研究センター 放射光利用研究基盤センター 回折・散乱推進室 主幹研究員
兵庫県佐用郡佐用町光都１丁目１－１
水牧 仁一朗（ミズマキ マサイチロウ）
熊本大学 理学部 理学科 物理学コース 教授
＜ＪＳＴ事業に関すること＞
安藤 裕輔（アンドウ ユウスケ）
科学技術振興機構 戦略研究推進部 グリーンイノベーショングループ
＜報道担当＞
熊本大学 総務部 総務課 広報戦略室
科学技術振興機構 広報課
＜SPring-8 / SACLAに関すること＞
高輝度光科学研究センター 利用推進部 普及情報課
