References
List of research papers focusing especially on autonomous approaches using machine learning and robotics
Autonomy(自律)
Processes that use machine learning or robotics to operate entirely without human intervention
Materials Informatics(マテリアルズインフォマティクス)
The use of machine learning and statistical analysis to discover new materials
Process Informatics(プロセスインフォマティクス)
Applying machine learning to determine optimal process parameters. Since experiments are still performed by humans, the system is not fully closed-loop
- 2025
- 2024
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自律
“Real-time experiment-theory closed-loop interaction for autonomous materials science”
Haotong Liang, Chuangye Wang, Heshan Yu, Dylan Kirsch, Rohit Pant, Austin McDannald, A. Gilad Kusne, Ji-Cheng Zhao, and Ichiro TakeuchScience Advances, 2 Jul 2025, Vol 11, Issue 27 (https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.adu7426) -
自律
“Self-driving laboratories in Japan”
Naruki Yoshikawa, Yuki Asano, Don N. Futaba, Kanako Harada, Taro Hitosugi, Genki N. Kanda, Shoichi Matsuda, Yuuya Nagata, Keisuke Nagato, Masanobu Naito, Tohru Natsume, Kazunori Nishio, Kanta Ono, Haruka Ozaki, Woosuck Shin,Junichiro Shiomi, Kunihiko Shizume, Koichi Takahashi, Seiji Takeda, Ichiro Takeuchi, Ryo Tamura, Koji Tsuda and Yoshitaka UshikuDigital Discovery, 2025, 4, 1384-1403 (https://doi.org/10.1039/D4DD00387J) -
自律
“A digital laboratory with a modular measurement system and standardized data format”
Kazunori Nishio, Akira Aiba, Kei Takihara,Yota Suzuki, Ryo Nakayama, Shigeru Kobayashi, Akira Abe, Haruki Baba, Shinichi Katagiri, Kazuki Omoto, Kazuki Ito, Ryota Shimizub and Taro HitosugiDigital Discovery, 2025 (https://doi.org/10.1039/D4DD00326H)
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マテリアルズインフォマティクス
"Unsupervised word embedding capture latent knowledge from materials science literature"
Vahe Tshitoyan, John Dagdelen, Leigh Weston , Alexander Dunn, Ziqin Rong, Olga Kononova, Kristin A. Persson, Gerbrand Ceder, and Anubhav JainNature 571(7763), 2019, 95-98. (https://www.nature.com/articles/s41586-019-1335-8)要約
自然言語処理の１つであるword embeddingsを材料科学に応用した論文。過去の文献に登場した単語をベクトル化したうえで、熱電性と類似度が近い材料をランキング。1922-2009年までの文献データを用いて新規な熱電材料を推測した結果、ランキング上位5つのうち3つが、2012-2017年に実際に報告されていた。
＜用語解説＞
・自然言語処理：人間の言語（自然言語）をコンピュータに処理させる技術。
・word embeddings：意味の類似したものが近くに配置されるように、単語をベクトル表現する技術。単語同士の類似性は、ベクトル同士のコサイン類似度で判別する。(文責: 石附)
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自律
"The Automation of Science"
Ross D. King, Jem Rowland, Stephen G. Oliver, Michael Young, Wayne Aubrey, Emma Byrne, Maria Liakata, Magdalena Markham, P?nar Pir, Larisa N. Soldatova, Andrew Sparkes, Kenneth E. Whelan, Amanda ClareScience 324(5923), 2009, 85-89. (https://science.sciencemag.org/content/324/5923/85)要約
酵母の遺伝子の機能について仮説を立て、検証する実験を自律的に行うことのできるロボット「アダム」を開発した論文。アダムは20の仮説を自律的に立て、実験で検証した。結果として、12の新規の仮説を生み出すことに成功し、人間には特定できなかった3つの遺伝子を特定することができた。仮説を立て検証するというプロセスを人間の手ではなく、ロボットがすべて行うということはとても興味深い。(文責: 木村)
