⭐「第一原理計算をベースとしたマテリアルズ・インフォマティクス展開」を主題に、わかりやすく解説します。
１．材料科学と第一原理計算
1-1 第一原理計算はどんな暗箱か...原子ジオメトリを入力にエネルギーを計算する
1-2 第一原理計算で物性量を計算する仕組み...外回りループでエネルギーの依存性を計算する
1-3 材料科学シミュレーションでの第一原理計算の位置づけ...エンタルピー項とエントロピー項
1-4 計算熱力学への展開事例...合金状態図に対する適用
２．マテリアルズ・インフォマティクスとの結びつき
2-1 第一原理計算研究からインフォマティクスへの道筋...構造探索から/回帰関係構築から
2-2 物質構造探索(ランダム探索、ベイズ探索、群知能探索)...物質構造探索をどう実現するか
2-3 第一原理計算活用に要求される相関モデリング...複雑な物性予測をどう取り扱うか
2-4 相関モデリングによる展開事例...物性改良を実現する元素置換の探索
2-5 置換構造の取り扱い...大量の置換位置可能性をどう取り扱うか
３．ニューラルネットワークを用いた展開
3-1 ニューラルネットワークの抑えどころ...自己符号化器と特徴量空間
3-2 展開事例...自己符号化器を用いたスペクトル識別
４．量子アニーリングを用いた展開
4-1 量子アニーリングの抑えどころ...拘束条件をスピンハミルトニアンで書く
4-2 展開事例...イオン拡散経路の数え上げ