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公開番号2025005415
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-01-16
出願番号2024099527
出願日2024-06-20
発明の名称材料設計方法、材料設計プログラムおよび材料設計装置
出願人東レ株式会社
代理人弁理士法人酒井国際特許事務所
主分類G16C 60/00 20190101AFI20250108BHJP(特定の用途分野に特に適合した情報通信技術)
要約【課題】材料の設計を短時間で行うことができる材料設計方法、材料設計プログラムおよび材料設計装置を提供すること。
【解決手段】本発明に係る材料設計方法は、コンピュータが、複数の原料を用いて作製される材料の設計を行う材料設計方法であって、パラメータの特徴を示す記述子を、複数の記述子グループに分類する分類ステップと、記述子グループのそれぞれに対し、予め設定された制約条件に基づいて候補群を生成する候補群生成ステップと、各記述子グループの候補群からそれぞれ1つの候補を選択して、全ての記述子に対する候補値を組み合わせた統合候補であって、互いに異なる複数の統合候補を生成する統合候補生成ステップと、複数の統合候補から要求特性を満たす統合候補を絞り込む絞込みステップと、を含む。
【選択図】図1
特許請求の範囲【請求項１】
コンピュータが、複数の原料を用いて作製される材料の設計を行う材料設計方法であって、
パラメータの特徴を示す記述子を、複数の記述子グループに分類する分類ステップと、
前記記述子グループのそれぞれに対し、予め設定された制約条件に基づいて候補群を生成する候補群生成ステップと、
各記述子グループの候補群からそれぞれ１つの候補を選択して、全ての記述子に対する候補値を組み合わせた統合候補であって、互いに異なる複数の統合候補を生成する統合候補生成ステップと、
前記複数の統合候補から要求特性を満たす統合候補を絞り込む絞込みステップと、
を含む材料設計方法。
続きを表示（約 1,400 文字）【請求項２】
前記分類ステップは、前記原料の種別を示す組成記述子グループと、前記材料の作製に係る製造条件を示すプロセス記述子グループとに分類する、
請求項１に記載の材料設計方法。
【請求項３】
前記組成記述子グループは、前記材料における作用に応じて複数の記述子グループが設定される、
請求項２に記載の材料設計方法。
【請求項４】
前記複数の記述子グループについて、それぞれ単一の記述子として統合する統合ステップ、
をさらに含む請求項１に記載の材料設計方法。
【請求項５】
前記候補群生成ステップは、前記組成記述子グループに対して設定される原料比と、前記プロセス記述子グループに対して設定される温度および時間とを含む前記制約条件に基づいて前記候補群を生成する、
請求項２に記載の材料設計方法。
【請求項６】
前記統合候補生成ステップによって絞り込まれた前記統合候補に対し、前記記述子グループ間の関係を限定する絞込条件に基づいてさらに絞り込む統合候補絞込みステップ、
をさらに含む請求項１に記載の材料設計方法。
【請求項７】
前記絞込みステップは、前記複数の原料の種別、配合条件を説明変数、原料の配合条件によって作製される前記材料の特性を目的変数とする学習によって作成される学習済みモデルに、前記統合候補をそれぞれ入力して得られる特性をもとに、前記要求特性を満たす統合候補を絞り込む、
請求項１に記載の材料設計方法。
【請求項８】
前記絞込みステップは、
探索回数を設定し、
前記探索回数だけ最適化を行った学習済みモデルに、前記統合候補をそれぞれ入力して得られる特性をもとに、前記要求特性を満たす統合候補を絞り込む、
請求項７に記載の材料設計方法。
【請求項９】
コンピュータに、複数の原料を用いて作製される材料の設計を行う材料設計プログラムであって、
パラメータの特徴を示す記述子を、複数の記述子グループに分類する分類ステップと、
前記記述子グループのそれぞれに対し、予め設定された制約条件に基づいて候補群を生成する候補群生成ステップと、
各記述子グループの候補群からそれぞれ１つの候補を選択して、全ての記述子に対する候補値を組み合わせた統合候補であって、互いに異なる複数の統合候補を生成する統合候補生成ステップと、
前記複数の統合候補から要求特性を満たす統合候補を絞り込む絞込みステップと、
を前記コンピュータに実行させる材料設計プログラム。
【請求項１０】
複数の原料を用いて作製される材料の設計を行う材料設計装置であって、
前記設計の候補を生成する候補生成部と、
前記設計の候補を探索する候補探索部と、
を備え、
前記候補生成部は、
パラメータの特徴を示す記述子を、複数の記述子グループに分類し、
前記記述子グループのそれぞれに対し、予め設定された制約条件に基づいて候補群を生成し、
各記述子グループの候補群からそれぞれ１つの候補を選択して、全ての記述子に対する候補値を組み合わせた統合候補であって、互いに異なる複数の統合候補を生成し、
前記候補探索部は、
前記複数の統合候補から要求特性を満たす統合候補を絞り込む、
材料設計装置。

発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、材料設計方法、材料設計プログラムおよび材料設計装置に関するものである。
続きを表示（約 1,200 文字）【背景技術】
【０００２】
近年、材料設計を効率化させるため、多岐にわたる原料の組み合わせから所望の物性を有する組み合わせを設定する技術として、設計パラメータを入力して、該設計パラメータによって作製される材料のうちの目的とする特性を推定する技術が開示されている（例えば、特許文献１、２を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２０－１６６７４９号公報
特開２０２３－１５６５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、例えば、熱可塑性樹脂の樹脂組成を設計する際、数十種の膨大な候補樹脂から複数個の樹脂を選択して樹脂組成の設計を行うが、複数個の樹脂を選択したしても、その組成の候補数は極めて多い。さらに、グリッドサーチ法を用いて候補組成の物性を網羅的に予測するため、多大な計算時間を要していた。
【０００５】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、材料の設計を短時間で行うことができる材料設計方法、材料設計プログラムおよび材料設計装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係る材料設計方法は、コンピュータが、複数の原料を用いて作製される材料の設計を行う材料設計方法であって、パラメータの特徴を示す記述子を、複数の記述子グループに分類する分類ステップと、前記記述子グループのそれぞれに対し、予め設定された制約条件に基づいて候補群を生成する候補群生成ステップと、各記述子グループの候補群からそれぞれ１つの候補を選択して、全ての記述子に対する候補値を組み合わせた統合候補であって、互いに異なる複数の統合候補を生成する統合候補生成ステップと、前記複数の統合候補から要求特性を満たす統合候補を絞り込む絞込みステップと、を含む。
【０００７】
また、本発明に係る材料設計方法は、上記発明において、前記分類ステップは、前記原料の種別を示す組成記述子グループと、前記材料の作製に係る製造条件を示すプロセス記述子グループとに分類する。
【０００８】
また、本発明に係る材料設計方法は、上記発明において、前記組成記述子グループは、前記材料における作用に応じて複数の記述子グループが設定される。
【０００９】
また、本発明に係る材料設計方法は、上記発明において、前記複数の記述子グループについて、それぞれ単一の記述子として統合する統合ステップ、をさらに含む。
【００１０】
また、本発明に係る材料設計方法は、上記発明において、前記候補群生成ステップは、前記組成記述子グループに対して設定される原料比と、前記プロセス記述子グループに対して設定される温度および時間とを含む前記制約条件に基づいて前記候補群を生成する。
（【００１１】以降は省略されています）

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