マテリアルズ・インフォマティクス: 今こそ、導入するとき

マテリアルズ・インフォマティクス: 今こそ、導入するとき

マテリアルズ・インフォマティクス: 今こそ、導入するとき
マテリアルズ・インフォマティクスは、材料科学の研究開発アプローチにおけるパラダイムシフトを実現する鍵となります。多額の投資、主要エンドユーザーによる注目すべき導入事例、技術的躍進などを見れば、その時が来たことは明らかです。インタビューベースでの分析を通じて、IDTechExはこのトピックに関する最も包括的な市場レポート『マテリアルズ・インフォマティクス 2020-2030年』を発行しています。
 
マテリアルズ・インフォマティクスとは?
 
マテリアルズ・インフォマティクス(MI)とは、材料科学の進歩のために、データ中心のアプローチを活用することです。これはさまざまな形態を取り、研究開発のあらゆる段階(仮説構築からデータ処理・収集、データ分析、知識抽出まで)に影響を及ぼす可能性があります。
 
元来、MIは新材料の設計、特定用途向け材料の発見や材料作製方法の最適化のために、データ基盤を使用し、機械学習ソリューションを活用することを基礎に置いています。
 
MIは「順」方向へのイノベーション(投入した物質に対して特性が実現される)を加速させることができますが、理想的なソリューションは「逆」方向へのイノベーション(望む特性を前提として材料を設計する)を実現することです。
 
これは容易なことではなく、まだ初期段階にあります。多くの場合、データ基盤は包括的なものではありません。また、機械学習アルゴリズムが特定の実験データに対して成熟していないことも多々あります。こうした課題は、AIが主導する他分野(自動運転車やソーシャルメディアなど)の抱える課題とは異なります。参入企業は疎データ、高次元データ、偏ったデータ、ノイズの多いデータを扱う場合が多く、ドメイン知識の活用はほとんどのアプローチで不可欠となっています。
 
一部の人が考えていることとは異なり、MIは研究科学者に取って代わるものではありません。正しく統合されれば、MIは研究開発プロセスの加速を実現する一連の技術となります。多くの人が最終目標として思い描くのは、人間が自律型自動運転ラボを監督することです。まだ初期段階にありますが、MIの発展により、重要な改善項目、スピンアウト企業の設立、そして成功事例が生まれています。
 
なぜ、いま?
 
これは新しいアプローチではなく、多くの分野で何十年にもわたって同様の設計アプローチが採用されてきました。 しかし、変革をもたらすこの技術が現在の材料科学領域に影響を与えている主な理由として、以下の3点が挙げられます。
  • 他分野で活用されたAI駆動型ソリューションの改善
  • オープンアクセスのデータリポジトリからクラウドベースの研究プラットフォームまで、各データ基盤の整備
  • イノベーションの基調ペースを常に把握することに対する意識、教育、必要性
 
IDTechExは、プロジェクトを6つの主なカテゴリーに分類し、調査レポートの中で詳細に説明しています。
 
戦略的アプローチとは?
 
MIという研究開発における変革を無視することは、材料設計や材料を使用した設計を行うあらゆる企業にとって、重大な見落としと言えるでしょう。すぐには影響が現れなくても、中長期的に見れば相当の機会を逃すことになります。優位性の高い製品の市場投入、サプライチェーンにおける汎用性の向上、次世代の事業機会の発見、あるいは事業部や材料ラインナップの多様化の推進などが挙げられるでしょう。
 
多くの企業が、「社内で完結して運用する」、「外部企業と連携する」、「コンソーシアムの一員として協力する」の3種類のコアアプローチを用いて、MIの導入を始めています。以下の図に示すように、外部のMI企業にはさまざまな出発点があります。
 
本調査レポートでは、各アプローチを詳細に評価しています。MIの導入開始を選択することは重要であり、その中で正しい道を選ぶことが不可欠です。
このIDTechExレポートには、すべての主要企業のインタビューベースのプロフィールが含まれています。
 
 
どのようなアプリケーション分野でうまく利用されているのでしょうか??
 
有機エレクトロニクス、バッテリーの組成、付加製造合金、ポリウレタン配合物、ナノ材料開発などはすべて、MIから直接影響を受ける分野の例となります。材料の幅広い使用事例は、電子機器メーカーから化学メーカーまで、各産業での導入が進んでいることを意味します。
 
普遍的な課題はありますが、各用途の領域には、既存データの入手しやすさ、ドメイン知識、構造と特性との関係の複雑さなど、ある程度の考慮事項があります。
 
本調査レポートの終盤では、各用途分野の詳細に迫り、重要な進展、商用目的での使用事例や注目すべき出版物を取り上げています。エンドユーザーにとっては個別に関心のある領域のケーススタディに目を向ける機会となり、MI企業にとっては検討すべき領域を評価する機会となります。
 
新型コロナウイルスの影響?
 
新型コロナウイルス感染症の世界的大流行の影響も見過ごせません。IDTechExでは本調査レポートとともに、新型コロナウイルスがマテリアルズ・インフォマティクスの発展に及ぼす影響について詳しくまとめた追加レポートを提供しています。
 
MI企業が受ける負の影響の大部分は、MI企業の顧客基盤の動向によって左右されます。顧客は複数のセクターに供給しており、そうしたセクターの過半数は短中期的に悪影響を受けると思われます。しかしながら、この分野にも複数のプラス材料があります。中でも注目すべきは、反応性と汎用性の高いグローバルサプライチェーンの発展を支援する上でMIが果たす役割と、MIが数値シミュレーションをサポートできる方法です。
 
IDTechExの調査レポートから学べる事?
 
本市場レポートは、10年間の見通しの中でMIの急速な導入が最も盛んなタイミングでリリースされます。レポートの内容はインターネットで入手可能な情報をはるかに超え、本トピックと多数の関連用途分野の両方に対する専門知識を伴った一次取材を基に、主な商業的見通しを提供しています。さらに詳しくは、『マテリアルズ・インフォマティクス 2020-2030年』をご利用ください。
 
市場予測、プレイヤープロファイル、投資、ロードマップ、包括的な企業リストを提供しています。この分野を詳しく知りたい方ための必須の読み物となっています。
 
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