2020年4月21日
北海道大学
国立研究開発法人科学技術振興機構
ポイント
●人工知能を自然科学に適用し触媒開発を加速させるためのプラットフォームの開発に成功
●データ可視化や機械学習をプログラミングなしで実行できる上，触媒データセンター機能も搭載。
●効率的かつ直接的な触媒設計の加速に期待。
概要
北海道大学大学院理学研究院の髙橋啓介准教授，藤間 淳特任准教授，宮里一旗特任助教及び髙橋ローレン学術研究員らの研究グループは，触媒データをオープンに共有でき，プログラミングを必要としない機械学習・データ可視化を可能とした触媒インフォマティクス・プラットフォーム「Catalyst Acquisition by Data Science」（通称CADS）の開発に成功しました。
近年，人工知能（AI）-データ科学-を自然科学に適用し，触媒開発を加速させる動きが活発化しています。このような試みを触媒インフォマティクスと呼び，新規の研究分野として学術界・産業界から注目されています。触媒インフォマティクスは多くの技術の融合分野のため専門性が高い上，高度なプログラミング技術が必要です。また，各々の触媒研究者の所有するデータを蓄積・共有するデータセンターが存在しないことも，触媒インフォマティクスを推進する上で大きな障害でした。
研究グループはこれらの障壁を取り払うため，ウェブブラウザ上での簡単なマウス操作で触媒インフォマティクスを用いて触媒設計できるプラットフォームを開発しました。これにより，ウェブブラウザ上で研究者が持つデータの可視化や機械学習による触媒設計が可能になる上，触媒データの公開により世界の触媒研究者との情報共有も可能とし，触媒データセンターとしての役割も果たします。実際にOCM（メタン酸化カップリング）触媒データをCADSで分析し，CADSのインタラクティブ可視化等によって，OCMの反応収率に影響する要因の切り口を見出しました。今後，CADSの普及により，データ駆動型の効率的かつ直接的な触媒設計が加速すると期待されます。
なお，本研究は，国立研究開発法人科学技術振興機構（JST）戦略的創造研究推進事業CREST研究領域「多様な天然炭素資源の活用に資する革新的触媒と創出技術」（研究総括：上田 渉）研究課題「実験・計算・データ科学の統合によるメタン変換触媒の探索・発見と反応機構の解明・制御」（研究代表者：髙橋啓介）の支援を受けて実施されました。
なお，本研究成果は2020年4月21日（火）公開のReaction Chemistry & Engineering誌にオンライン公開されました。
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