研究者情報

髙橋 啓介

教授

TAKAHASHI Keisuke

データ科学から材料・触媒を設計

化学部門 無機・分析化学分野

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研究テーマ

実験・計算・データ科学を統合したマテリアルズインフォマティクスによる材料・触媒設計

研究分野マテリアルズインフォマティクス, キャタリストインフォマティクス, 計測インフォマティクス, ハイスループット計算, データ科学, 原子クラスター, 触媒科学, 計算科学
キーワードデータ科学, 機械学習, 統計, ハイスループット, インフォマティクス, 可視化, 不均一触媒, エネルギー材料, 計算科学

研究紹介

実験・計算・データ科学を統合したマテリアルズインフォマティクスを推進し、革新的な材料・触媒を設計します。研究では3つの柱を中心に進めています。1:材料・触媒データ構築、2:データから知識の抽出、3:インフォマティクスプラットフォーム。 1では独自のハイスループット計算手法を開発しデータベース構築をします。2では機械学習、データ可視化、統計学、応用数学などを組み合わせ、データから材料・触媒設計に必要情報の抽出や予測をします。 3ではデータ管理やデータ科学技術を統合した統合プラットフォームを開発し分野の普及に貢献します。

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マテリアルズインフォマティクスの3つの重要概念。データ、データから知識への変換、プラットフォーム。

代表的な研究業績

Synthesis of Heterogeneous Catalysts in Catalyst Informatics to Bridge Experiment and High-Throughput Calculation
Keisuke Takahashi, Lauren Takahashi, Son Dinh Le, Takaaki Kinoshita, Shun Nishimura, and Junya Ohyama
Journal of the American Chemical Society (2022), 144, 34, 15735–15744
Creating Machine Learning-Driven Material Recipes Based on Crystal Structure
Keisuke Takahashi, Lauren Takahashi
The Journal of Physical Chemistry Letters (2019) 10 (2), 283-288
The Rise of Catalyst Informatics: Towards Catalyst Genomics
Keisuke Takahashi, Lauren Takahashi, Itsuki Miyazato, Jun Fujima, Yuzuru Tanaka, Takeaki Uno, Hiroko Satoh, Koichi Ohno, Mayumi Nishida, Kenji Hirai, Junya Ohyama, Thana Nhat Nguyen, Shun Nishimura, Toshiaki Taniike
ChemCatChem (2019) 11, 1146 - 1152
Exploring hidden perovskite metal oxides for solar cell applications via data science
Keisuke Takahashi, Lauren Takahashi, Itsuki Miyazato, Yuzuru Tanaka
ACS Photonics 2018, 5 (3), 771-775
Iron oxide cluster induced barrier-free conversion of nitric oxide to ammonia
Keisuke Takahashi
Chemical Communications (2015) ,51, 4062-4064

関連産業分野

情報通信, 自動車, 化学
学位博士(工学)
学歴・職歴2008年 アリゾナ大学 工学部 材料科学工学 (学士)
2011年 チャルマース工科大学 工学部 最先端材料工学 (修士)
2014年 北海道大学 工学部 材料科学工学 (博士)
2014年 日本学術振興会特別研究員
2016年 国立研究開発法人物質・材料研究機構 情報統合型物質・材料開発イニシアティブ 研究員
2019年 国立研究開発法人物質・材料研究機構 情報統合型物質・材料開発イニシアティブ 特別研究員
2019年 北海道大学大学院理学研究院化学部門  准教授
2022年 北海道大学大学院理学研究院化学部門  教授
プロジェクトCREST 革新的触媒- 研究代表
居室フロンティア応用科学研究棟

化学部門 無機・分析化学分野

髙橋 啓介

教授

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研究を通して叶えたい夢は何ですか?

これまでの研究は研究者が莫大な労力と試行錯誤によって研究が進められてきました。私は人工知能が人間に替わり仮説をたて、ロボットが人間に代わって自律的に実験して化学発見や化学理解をする世の中を目指しています。

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いま没頭している研究テーマは何ですか?

ハイスループット実験・計算など人間の手を介さず、自立してデータを集められる方法論を試行錯誤しています。また人工知能を使い集められたデータから仮説を立て、研究者に有用な材料や触媒を提案するシステムを開発しています。

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得意なこと、⼤好きなこと、趣味、⽇課を教えてください。

週5回のウエイトトレーニングとバランスの良い食生活を続けています。研究は頭を使う仕事だと思われるかもしれませんが、実は体調が万全の時に「ひらめき」があります。また体調管理のため、栄養学にもとづいて、香辛料も取り入れた生活を心がけています。