10月26日，住友化學(xué)表示，國家材料科學(xué)研究所（NIMS）、旭化成株式會(huì)社、三菱化學(xué)株式會(huì)社、三井化學(xué)株式會(huì)社、住友化學(xué)株式會(huì)社在由化學(xué)材料開放平臺(tái)（化學(xué)MOP）組成的橫向協(xié)作中，在通過機(jī)器學(xué)習(xí)預(yù)測(cè)強(qiáng)度和脆性等材料物理性能時(shí)，有效地利用了從材料結(jié)構(gòu)獲得的信息，在較少的實(shí)驗(yàn)次數(shù)下，其開發(fā)了一種人工智能技術(shù)，可以減少預(yù)測(cè)值和實(shí)際值之間的誤差（預(yù)測(cè)精度高）。它有望成為聚合物材料和其他材料開發(fā)的強(qiáng)大工具。

迄今為止，材料信息學(xué)研究通過機(jī)器學(xué)習(xí)從材料成分和加工過程（如溫度和壓力）參數(shù)預(yù)測(cè)材料物理性能，加快了材料開發(fā)。另一方面，當(dāng)工藝加工后的結(jié)構(gòu)對(duì)材料性能有強(qiáng)烈影響時(shí)，使用提供結(jié)構(gòu)信息的X射線衍射（XRD）和差分掃描熱度測(cè)量（DSC）等測(cè)量數(shù)據(jù)以實(shí)現(xiàn)高預(yù)測(cè)精度是有效的。但是，如果不對(duì)加工材料進(jìn)行測(cè)量，則無法獲取這些測(cè)量數(shù)據(jù)。因此，為了利用結(jié)構(gòu)信息提高預(yù)測(cè)精度，必須處理兩個(gè)不同的參數(shù)：研究人員可以設(shè)置的材料成分等參數(shù)，以及只能通過實(shí)際測(cè)量獲得的參數(shù)。

在這項(xiàng)研究中，住友化學(xué)等企業(yè)開發(fā)了AI技術(shù)，使用只有XRD和DSC等測(cè)量才能獲得的數(shù)據(jù)，正確選擇需要制造的材料，以便以盡可能少的材料制造次數(shù)準(zhǔn)確預(yù)測(cè)材料的物理性能。通過貝葉斯優(yōu)化等方法選擇要制造的材料，并添加測(cè)量的數(shù)據(jù)，然后通過 AI 重復(fù)選擇材料。為了說明該技術(shù)的有用性，住友化學(xué)使用了聚合物材料聚烯烴數(shù)據(jù)庫。結(jié)果表明，與隨機(jī)材料生產(chǎn)相比，AI技術(shù)的使用提高了機(jī)器學(xué)習(xí)對(duì)材料物理性能的預(yù)測(cè)精度，即使制造次數(shù)較少也是如此。

當(dāng)利用本技術(shù)實(shí)現(xiàn)高精度預(yù)測(cè)時(shí)，可以揭示材料的'結(jié)構(gòu)'和'物理特性'之間的關(guān)系，從而澄清物理特性的表達(dá)來源，并確定材料開發(fā)指南。此外，該技術(shù)是一種通用技術(shù)，不僅可用于聚合物材料（如聚烯烴），還可用于各種材料開發(fā)。因此，住友化學(xué)期望它成為材料開發(fā)的DX基礎(chǔ)技術(shù)。

這項(xiàng)研究由NIMS高級(jí)研究員田村正彥、中西正彥集團(tuán)負(fù)責(zé)人、德村正彥、旭化成株式會(huì)社武井?；⑷饣瘜W(xué)株式會(huì)社原井信一郎、三井化學(xué)株式會(huì)社中原信治研究員和住友化學(xué)株式會(huì)社石田高富博士進(jìn)行。