2025年度 (最新) 学院等開講科目理学院物理学系物質・情報卓越コース

物質情報発展

開講元: 物質・情報卓越コース
担当教員: 安尾信明 / 桑畑和明 / 前園涼 / JUHASZ GERGELY MIKLOS / 下坂正倫 / 館山佳尚 / 一杉太郎
授業形態: 講義
メディア利用科目: -
曜日・時限 (講義室): 不明
クラス: -
科目コード: MIS.A601
単位数: 100
開講時期: 2025年度
開講クォーター: 3Q
シラバス更新日: 2025年7月28日
使用言語: 英語

シラバス

授業の目的（ねらい）、概要

講義の概要とねらい
・本講義では、物質科学と情報科学をいかに融合し、研究開発に活かしていくかについて、マテリアルズインフォマティクスおよびマテリアルズシミュレーション分野の専⾨家が、実例を取り上げて概説する。
・物質と情報をリンクさせ、情報科学を駆使して複眼的・俯瞰的視点から発想することで、独創的な物質・情報研究を進める「複素⼈材」となる基礎技術の習得を狙いとする。
注）複素⼈材：物質科学、情報科学、そして社会サービスに関する事柄について、縦横無尽に活躍できる⼈材

到達目標

物質情報基礎を履修することにより、次の能⼒を修得する。
1/物質と情報の両分野にまたがる新しい⽅法や考え⽅を理解し，研究を評価する能⼒
2/専⾨知識を基礎として，物質・情報に関わる研究について議論する能⼒
3/論理的思考により，物質・情報の両分野に関わる実験結果を考察する能⼒

キーワード

物質、情報、学際領域

学生が身につける力

専門力
教養力
コミュニケーション力
展開力 (探究力又は設定力)
展開力 (実践力又は解決力)

授業の進め方

Zoom等を⽤いた遠隔講義で⾏う。

授業計画・課題

	授業計画	課題
第1回	10月6日（月）前園（導入回）:　講義の全体説明/ニューラルネットの活用	講義の全体説明を行ったのち、ニューラルネットワークを材料科学に応用した事例を紹介し、マテリアルズ・インフォマティクスという学際展開が提供する新しい可能性を理解する。
第2回	10月16日（木）桑畑:　マテリアルズシミュレーション概論：第一原理計算と分子力場法	第一原理計算法と分子力場法の違いを理解し、求めたい物理量に対してどのように計算手法を使い分けるかを理解する。
第3回	10月20日（月）安尾:　バイオインフォマティクスの実際：ゲノム、タンパク質、創薬への応⽤	⽣体分⼦であるゲノムやタンパク質を対象としたインフォマティクスにおける課題と要素技術を理解する。また、これらの技術を応⽤した新規薬剤開発研究について理解する。
第4回	10月27日（月）Juhasz:　量⼦化学計算の実際：化学的及び電化学的性質の予測として	異なる量⼦化学的⼿法の理論、強度、そして制限についての簡単な導⼊の後、電化学的及び化学的性質の予測の研究例を⽤いて議論する。量⼦化学計算の現状を理解し、さらにこれがどのように研究に役⽴つかを⾒ていく。
第5回	11月10日（月）下坂: スマートフォンセンシングとビッグデータ解析概論	スマートフォンセンシングと呼ぶ、スマートフォンを⽤いた実世界データ収集⼿段の概要を理解する。また、そこから得られた⼤規模データ（ビッグデータ）の解析および応⽤事例を理解する。
第6回	11月17日（月）館山: 分⼦動⼒学計算の実際：統計力学から材料シミュレーションまで	MD計算と統計⼒学の関連性を理解する。さらに材料科学・化学反応におけるMD計算応⽤について理解する。
第7回	12月1日（月）一杉: AIとロボットを活⽤した材料科学: 実験条件最適化から科学的発⾒まで	機械学習とロボットが人間に変わって実験を行う時代に入った。世界最先端の状況と今後の展望について述べる。

準備学修(事前学修・復習)等についての指示

学修効果を上げるため，教科書や配布資料等の該当箇所を参照し，「毎授業」授業内容に関する予習と復習（課題含む）をそれぞれ概ね100分を目安に行うこと。

教科書

特になし

参考書、講義資料等

特に指定しない。

成績評価の方法及び基準

毎回の講義で⽰される課題に対して提出されるレポートにより評価

履修の条件・注意事項