マテリアルズインフォマティクス(MI)は、物質機能の設計を、数理物理学と計算科学の技術を、インフォマティクスが与える逆問題の解法、機械学習、進化的アルゴリズムなどを縦横に用いて実現していく研究・開発方法を提供します。
この研究方法で人工的に設計された物質からは、これまで不可能とされた物質機能を実現して、社会的な課題の解決を目指すこともできます。
物質の設計には、物理学の基礎法則を記述する量子力学・場の理論を用いていますので、どのような物質でも計算機上に再現しながら作り上げることが出来るのです。
例えば、グラフェンを用いて温暖化を改善する水素をより安く提供する方法を見つけたり、特別な高純度グラファイトを用いて高い精度でウィルスを探知するセンサーを開発したり、といった応用を目指しています。
解析接続への機械学習の応用。(左)関数モデリングと学習機械による関数変換アルゴリズム、(右)機械学習の結果を強相関電子系のスペクトル解析に応用した結果