NEDO's "Ultra-Advanced Materials Ultra-High-Speed Development Foundation Technology Project," the National Institute of Advanced Industrial Technology, the Advanced Materials High-Speed Development Technology Research Association, and the Zeon Japan Co, Ltd, have developed a technology that uses multiple artificial intelligence (바카라 커뮤니티) to process data on materials with complex structures and predicts various functions with high speed and high accuracy
이번에 개발 된 멀티 모달 바카라 커뮤니티 기술은 기본 재료, 첨가제 및 필러와 같은 다양한 제형을 포함하는 딥 러닝에 적용되는 새로운 기술입니다 이미지 및 분광 스펙트럼과 같은 여러 가지 다른 데이터를 측정하고 통합함으로써 기존 바카라 커뮤니티 기술에 적용 할 수없는 복잡한 재료조차도 20,000 배 이내에 높은 정확도로 예측할 수 있습니다 이는 방대한 조건에서 선택, 성형 및 평가를 포함하는 재료 개발의 상당한 개선 및 속도로 이어집니다
재료 개발을 더욱 발전시키고 속도를 높이기 위해 현재 기계 학습 및 기타 서비스를 연구하고 있습니다딥 러닝※1적극적으로 진행 중입니다 지금까지 우리는 간단한 화학 구조와 함께 저 분자량과 무기 재료를 사용해 왔습니다요소 및 화학적 결합에 기반한 바카라 커뮤니티 기술※2재료의 기능을 예측했습니다 그러나 많은 재료 시스템은 많은 구성 요소를 포함하는 복잡한 재료이기 때문에 비교적 간단한 요소와 화학적 결합 만 사용하여 기능을 예측하기가 어려웠습니다 또한 물리적 및 화학 구조가 복잡한 방식으로 변화하고 필요한 기능은 재료의 특성을 포착하는 이미지, 제한된 예측 가능한 기능 및 좁은 범위의 응용 분야 만 적용 할 수있는 단일 측정 데이터를 사용하여 더 다양하고 기존의 바카라 커뮤니티 기술이되기 때문에 (그림 1) (그림 1)
이 배경에 대한 응답으로 Nedo (National Research and Development Corporation, New Energy and Industric Technology Development Organization)는 "울트라 조용한 재료 초고속 개발 인프라 기술 프로젝트※3"(2016-2022)는 현재 기능 자료의 개발 속도를 높이기 위해 데이터 중심의 연구를 사용하여 연구를 수행하고 있습니다이 프로젝트에서는 National Institution of Advanced Science 및 Technology (Assolding of Advanced Science and Technology)의 연구원 인 Muroga Shun과 같은 연구원 그룹 인 Muroga Shun과 같은 연구원 그룹이 있습니다 고급 재료 고속 개발 기술 (ADMAT) 및 Zeon Japan Co, Ltd (Zeon Japan)는보다 일반적인 목적과 복잡한 구조물이있는 재료에 적용 할 수있는 혁신적이고 혁신적인 재료를 제공합니다멀티 모달 바카라 커뮤니티※4기술이 개발되었습니다 이것은 오른쪽 상단 영역에 위치한 기술로 그림 1에 표시된 데이터 중심 기술 개발에서 여러 기능을 갖춘 복잡한 재료를 처리 할 수 있습니다
멀티 모달 바카라 커뮤니티 기술을 통해 이미지 및 분광 스펙트럼과 같은 다양한 유형의 데이터를 바카라 커뮤니티에 널리 통합 할 수 있습니다 (그림 2) 일본과 해외에서 다양한 기본 재료, 첨가제 및 필러가 있기 때문에 기존 바카라 커뮤니티 기술에 적용 할 수없는 복잡한 재료의 특성을 예측하기 위해 처음으로 처음이었습니다 멀티 모달 바카라 커뮤니티 기술을 사용하면 하루에 약 100,000 개의 조건에 대한 다중 측정 데이터를 생성하고 5 가지 유형의 기본 재료, 2 가지 유형의 첨가제 및 세 가지 유형의 필러가있는 경우 예측 된 특성 결과를 출력합니다 개발 된 바카라 커뮤니티 기술을 사용함으로써 실제 실험에 필요한 시간에 비해 20,000 회 미만으로 특성을 예측할 수 있으며, 수많은 블렌딩 조건을 기반으로 수많은 혼합 조건을 기반으로 선택, 성형 및 평가를 포함하는 재료 개발에 필요한 시간이 크게 단축됩니다
그림 1 : 데이터 중심 기술 개발의 위치
그림 2 : 개발 된 일반 목적 가상 실험 바카라 커뮤니티의 개요
[1] 바카라 커뮤니티
이번에 개발 된 기술은 여러 가지 다른 측정 데이터를 도입 할 것입니다
적대적 생성 네트워크 (GAN)※5적용되었습니다 (그림 2) GAN은 복잡한 데이터의 기능을 배우고 의사 데이터와 같은 이미지와 같은 데이터를 생성 할 수있는 바카라 커뮤니티 기술 유형입니다 이번에는 GAN을 확장하여 해당 제제에서 재료의 물리적 및 화학적 구조를 반영하는 이미지 (그림 3-1) 및 분광 스펙트럼 (그림 3-2)과 같은 다중 측정 데이터를 생성했습니다
그림 3 GAN을 사용한 이미지 및 분광 스펙트럼 생성
[2] 통합 바카라 커뮤니티를 사용한 특성의 예측 여러 바카라 커뮤니티 모델
다른 생성 된 측정 데이터는 특성을 예측하기 위해 바카라 커뮤니티에 통합되어 통합되었습니다 (그림 2) 측정 데이터 만 사용하는 기존 바카라 커뮤니티와 비교하여 여러 바카라 커뮤니티를 사용하는 모델에서는 예측 정확도가 향상되었습니다 (그림 4) 단일 측정으로 구성된 바카라 커뮤니티는 재료의 물리적 및 화학적 구조에 대한 제한된 정보만을 얻을 수 있지만, 다중 바카라 커뮤니티를 사용하는이 기술은 다차원적인 방식으로 광범위한 정보를 얻을 수 있으며, 현재까지는 바카라 커뮤니티를 복잡한 재료 시스템에 적용하는 것을 실현할 수 있습니다
그림 4 다중 바카라 커뮤니티를 사용한 특성의 예측 결과
우리는 기존 단일 및 다중 (멀티 모달) 바카라 커뮤니티 기술을 사용하여 임의의 재료에 대해 8 가지 다른 특성을 예측했습니다 (그림 2 및 5) 단일 바카라 커뮤니티에서는 학습에 사용되는 데이터를 기반으로 예측하려고하지만 자료 정보는 거의 없습니다테스트 데이터※6에 의한 예측 정확도가 매우 낮았습니다 대조적으로, 멀티 모달 바카라 커뮤니티는 테스트 데이터에서도 획득 할 수있는 많은 재료 정보가 있고 기존의 바카라 커뮤니티 기술에 비해보다 복잡하고 복잡한 재료 개발에 적용 되었기 때문에 높은 정확도로 특성을 예측할 수 있음을 보여 주었다
구성된 바카라 커뮤니티 모델을 사용하면 매우 다양한 조건에서 특성의 변화를 조사 할 수 있으며, 상이한 구성 요소의 공식화의 특성은 바카라 커뮤니티를 사용하여이를 시각화하기 위해 출력되었다 (도 6) 예를 들어, 구성 요소 B에 초점을 맞추면 특성 X의 예측 값이 추가 된 컨텐츠의 양이 증가함에 따라 감소하는 반면, 특성 Y의 예측 값은 개선되어 큰 기여를합니다 이 기술을 사용하면 많은 성분을 혼합하기위한 조건을 결합하여 특성을 제어 할 때 속성의 변경 사항을 확인할 수 있습니다 반대 속성이있는 경우, 필요한 특성의 상한 및 하한을 결정하고 제조 비용 및 기타 요인을 고려하면서 블렌딩 및 프로세스를 조정하는 것이 모두 최적의 구성을 제어하는 데 효과적입니다 멀티 모달 바카라 커뮤니티 성능 예측은 실제 재료 성형 및 평가에 비해 매우 빠른 속도로 수행 할 수 있습니다 이 기술은 다양한 혼합 조건에 대해 하루에 약 100,000 개의 예측을 허용합니다 이 속도는 실험에 필요한 시간의 20,000 미만에 해당합니다 또한이 연구에서 바카라 커뮤니티 계산은바카라 커뮤니티ST 바카라 커뮤니티 Bridge Cloud (ABCI)※7를 사용하여 수행되었습니다
그림 5 다중 바카라 커뮤니티를 사용한 특성의 정확도 향상
그림 6 예측 특성 추세의 시각화
개발 된 새로운 멀티 모달 바카라 커뮤니티 기술을 기반으로, 우리는 광범위한 재료에 적용 할 수있는 기술 개발을 위해 노력하고 있으며 폴리머 복합 재료를 연구하고 있습니다섬유 강화 플라스틱※8、미세 도자기※9、다중 물질※10재료 정보학※11and프로세스 정보학※12이 기술을 더욱 발전시킴으로써 우리는 복잡한 재료 시스템 및 제조 공정의 고속 및 효과적인 탐색, 각 조직에서 특수 기술을 상속하고 창출함으로써 일본의 산업 경쟁력을 계속 강화할 것입니다