在隱藏數(shù)據(jù)的情況下構(gòu)建機器學(xué)習(xí)模型

6家公司2國研究所的產(chǎn)學(xué)數(shù)據(jù)聯(lián)合預(yù)測廣泛的耐熱材料的長期耐久性

2025.03.13

NIMS (國立研究開發(fā)法人物質(zhì)材料研究機構(gòu))

NIMS與株式會社IHI、川崎重工業(yè)株式會社、關(guān)西電力株式會社、株式會社神戶制鋼所、電源開發(fā)株式會社、國立研究開發(fā)法人日本原子能研究開發(fā)機構(gòu)、三菱重工業(yè)株式會社、株式會社Elix共同開發(fā)了在隱匿各機構(gòu)數(shù)據(jù)的狀態(tài)下實施機器學(xué)習(xí)，預(yù)測多種耐熱鋼鐵材料的長期耐久性的模型 本研究成果于2025年2月6日在《鋼鐵與鋼》雜志上先行公開。

概要

以往的課題

材料數(shù)據(jù)高度機密，很難與其他機構(gòu)共享。 但是，取得需要大量的時間和成本，希望超越機構(gòu)進行活用。 特別是發(fā)電設(shè)備的耐熱材料壽命數(shù)據(jù)可能需要10年以上才能取得，需要產(chǎn)學(xué)合作。

成果要點

NIMS開發(fā)了在隱藏數(shù)據(jù)的情況下在各機構(gòu)分散進行機器學(xué)習(xí)的系統(tǒng)，在6家公司2國研究所的數(shù)據(jù)互不公開的情況下在隱藏的情況下實施機器學(xué)習(xí)。 建立了預(yù)測耐熱鋼鐵材料長期耐久性的模型(圖)。 與僅使用NIMS數(shù)據(jù)的本地模型相比，該模型的預(yù)測精度大幅提高。 這是第一次在產(chǎn)學(xué)之間不共享數(shù)據(jù)的情況下進行合作。

前景展望

期待以這次的事例為契機，在材料領(lǐng)域整體上擴大產(chǎn)學(xué)數(shù)據(jù)合作。 在隱匿NIMS開發(fā)的數(shù)據(jù)的情況下分散進行機器學(xué)習(xí)的系統(tǒng)是開源的，任何人都可以使用。 今后，NIMS將成為合作的協(xié)調(diào)者，滿足產(chǎn)學(xué)合作的需求。

圖:各機構(gòu)開展分布式學(xué)習(xí)，在數(shù)據(jù)保密的情況下進行整合，提高耐熱材料壽命預(yù)測精度

其他

本研究中使用的在隱藏數(shù)據(jù)的情況下進行分散學(xué)習(xí)的系統(tǒng)，是由NIMS和株式會社Elix在內(nèi)閣府SIP第2期“基于綜合型材料開發(fā)系統(tǒng)的材料革命”的支持下開發(fā)的，通過開放源代碼化( https://github.com / 本工作是在文部科學(xué)省數(shù)據(jù)創(chuàng)造活用型材料研究開發(fā)項目事業(yè)JPMXP1122684766的支持下，在NIMS結(jié)構(gòu)材料DX-MOP的框架內(nèi)實施的。

本研究成果于2025年2月6日在《鋼鐵與鋼》雜志的在線版上提前公開。

刊登論文

題目:蠕變斷裂時間及高溫拉伸強度預(yù)測模型的聯(lián)合學(xué)習(xí)

作者:櫻井惇也、鳥形啟輔、松永學(xué)、髙梨直人、日比野真也、木津健一、森田聰、井元雅弘、下畠伸朗、豐田晃大、中村忠暉、橋本憩太、大久保達矢、柏希提洛克、理查德·范桑、

出村雅彥

雜志:鐵和鋼

刊登日期: 2025年2月6日

DOI :

10.2355/tetsutohagane.tetsu-2024-124