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革新知能統合研究センター 化学反応情報学チーム

チームディレクター 瀧川 一学（D.Eng.）

研究概要

瀧川 一学

化学反応は物質を別の物質へ変換する過程であり、生命現象の土台であると同時に、様々な製品・医薬品からエレクトロニクス・エネルギーまで私たちの生活に欠かせないものです。一方で、化学反応は、分子構造や原子間結合の組み替えが組合せ的であること、平衡状態→遷移状態→平衡状態という本質的に非平衡プロセスであることから、機械学習として様々な未解決問題や技術的なチャレンジを抱えています。当チームでは様々な階層で化学反応の発見と設計に寄与する機械学習を研究しています。

研究主分野

  • 情報学

研究関連分野

  • 化学
  • 総合理工
  • 総合生物
  • 知能情報学関連
  • 生命、健康および医療情報学関連

キーワード

  • 機械学習
  • 機械発見
  • 離散アルゴリズム
  • 幾何的学習
  • 組合せ汎化

主要論文

「*」は、理研外のみでの成果です。

  • 1. *Wang G, Mine S, Chen D, Jing Y, Ting KW, Yamaguchi T, Takao M, Maeno Z, Takigawa I*, Matsushita K, Shimizu K*, Toyao T*.
    "Accelerated discovery of multi-elemental reverse water-gas shift catalysts using extrapolative machine learning approach"
    Nature Communications, 14, 5861. (2023)
  • 2. *Ide Y*, Shirakura H, Sano T, Murugavel M, Inaba Y, Hu S, Takigawa I*, Inokuma Y*
    "Machine Learning-Based Analysis of Molar and Enantiomeric Ratios and Reaction Yields Using Images of Solid Mixtures"
    Ind. Eng. Chem. Res., 62(35): 13790–1379. (2023)
  • 3. *Katsuno H, Kimura Y, Yamazaki T, Takigawa I
    "Machine Learning Refinement of In Situ Images Acquired by Low Electron Dose LC-TEM"
    Microscopy and Microanalysis, 30(1), 77-84. (2024)
  • 4. *Katsuno H, Kimura Y, Yamazaki T, Takigawa I
    "Early detection of nucleation events from solution in LC-TEM by machine learning"
    Frontiers in Chemistry 2022; 10:818230.
  • 5. *Katsuno H, Kimura Y, Yamazaki T, Takigawa I
    "Fast improvement of TEM image with low-dose electrons by deep learning"
    Microscopy and Microanalysis 28(1), 138-144. (2022)
  • 6. *Toyao T, Maeno Z, Takakusagi S, Kamachi T, Takigawa I*, Shimizu K*
    "Machine learning for catalysis informatics: Recent applications and prospects."
    ACS Catalysis. 10: 2260-2297. (2020)
  • 7. *Suzuki K, Toyao T, Maeno Z, Takakusagi S, Shimizu K, Takigawa I
    "Statistical analysis and discovery of heterogeneous catalysts based on machine learning from diverse published data."
    ChemCatChem. 11(18): 4537-4547. (2019)
  • 8. *Toyao T*, Suzuki K, Kikuchi S, Takakusagi S, Shimizu K, Takigawa I*
    "Toward effective utilization of methane: machine learning prediction of adsorption energies on metal alloys"
    The Journal of Physical Chemistry C. 122(15): 8315-8326. (2018)
  • 9. *Takigawa I, Mamitsuka H
    "Generalized sparse learning of linear models over the complete subgraph feature set"
    IEEE Transactions on Pattern Analysis and Machine Intelligence. 39(3): 617-624. (2017)
  • 10. *Takigawa I, Mamitsuka H
    "Efficiently mining delta-tolerance closed frequent subgraphs"
    Machine Learning. 82(2): 95-121. (2011)

メンバーリスト

主宰者

瀧川 一学
チームディレクター

お問い合わせ先

〒103-0027 東京都中央区日本橋1-4-1
日本橋一丁目三井ビルディング 15階
Email: ichigaku.takigawa@riken.jp

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