Discovery Summit

JMPを用いた核融合プラズマの革新的熱輸送モデリング

大学共同利用機関法人　自然科学研究機構　核融合科学研究所
ヘリカル研究部　教授　横山 雅之

• 業界／トピック: その他／予測モデリング／データの探索
• Level: 1

核融合プラズマの熱輸送モデリングを、多数の実験・解析結果に基づく「ビッグデータ」的手法によって行おうと試みている。何万回と行われているプラズマ実験を、ビッグデータの供給源として捉え、JMPを活用して取り組む本研究は、物理機構に基づく従来の熱輸送モデリングとは根本的に着想が異なる。本研究が成功すれば、プラズマ中のイオン、電子等衝突に起因する熱輸送や乱流による熱輸送、乱流輸送の原因となる揺動の種類などを全く意識することなく、広範囲のプラズマパラメータにわたって有効な熱輸送モデリングを提示できる。また、核融合炉の運転制御において、到達温度などを簡便かつ短時間で予測する上でも有望な手法となる。

統計的保持予測手法を用いた逆相液体クロマトグラフィー用移動相の
pHおよび組成の同時最適化に関する研究

第一三共株式会社　製薬技術本部　分析評価研究所
専門研究員　佐々木 司

• 業界／トピック: 製薬／予測モデリング／データの探索
• Level: 1

逆相液体クロマトグラフィー(Rp-HPLC)は多成分より成る混合物を単一の成分へ分離し、なおかつ各成分を再現性よく定量可能であることから、近年の低分子医薬品の品質評価業務において非常に重要な分析科学的手法の一つとなっている。 一般にRp-HPLCにおける混合物の分離精製条件は対象とする混合物の物理化学的特性に応じて個別に最適化研究が実施される。 しかしながら、移動相として用いる溶離液の組成や温度、緩衝塩の種類など複数の因子が複雑に影響し合い最終的な分離を決定することから、試行錯誤型のアプローチでは網羅的に最適な因子パラメータを探索することは現実的ではない。 本発表では前述の分離に寄与し得る因子のうち、溶離液として用いる緩衝液のpH値と混成有機溶媒の組成について重回帰分析および人工ニューラルネットワーク解析を用いた同時最適化手法に関する研究について報告する。

製造ビッグデータを活用するためのJMPアプリケーション

パナソニック株式会社　生産技術本部　
生産技術研究所計測・解析技術開発部　
情報解析技術課　主任技師　原　伸夫

• 業界／トピック: 製造／JSLアプリケーション開発／データアクセスと操作
  
• Level: 3

我々パナソニックにおいては、以前から半導体分野でデータ活用のために多くのリソースをかけ、製造ビッグデータの活用を行ってきた実績がある。一方、他の多くの事業部門においては、製造装置・製品単価が半導体分野ほど高価でないため、費用対効果の点からデータ活用にかけられるリソースが限られ、データ活用は限定的であった。しかしながら、昨今はＩＴ系を中心にビッグデータ活用の成功例が広く知られ、一般的な製造業においてもビッグデータの活用が望まれている。このような状況の中、全社の生産技術支援部隊である幣部署においては、限られたリソースで製造ビッグデータを活用するための課題を①データ取得②データ抽出③データ解析の三点と設定し、この中で③データ解析に関して、ＪＭＰのＪＳＬおよびＯＬＥを活用したシステムを開発し、実証活動中である。本発表においては、製造ビッグデータ活用の課題とその解決策に関して、我々が開発したシステムをベースに説明する。

ロバスト設計のススメ（KKDからサイエンスへ）

株式会社東芝　半導体研究開発センター
参事　三井　正

• 業界／トピック: 製造
• Level: 4

量産製造工程におけるロバスト設計は、特にプロセスパラメータのばらつき等に対する事例の重要性は認識されているにも関わらず、実施されることが少ない状況である。品質工学の手法では、誤差因子を直交計画の外側に割り付けるために、ウェハ面内位置を誤差因子とするような一部の比較的実施が容易な事例を除きウェハ実験数が多くなる。このことが，技術者がロバスト設計を躊躇する理由の一つになっている。そこで本研究では、カスタム計画を使った費用効果に優れた手法を提案する。

世代別及び経常収入別に見た官民の平均貯蓄率の差異に関する考察

兵庫県立大学大学院応用情報科学研究科
博士前期課程2年次 田中 健一郎  

• 業界／トピック: 一般／データの可視化／データ探索
• Level: 1

官公庁に勤める人（官公）と民営企業に勤める人（民営）で、貯蓄率にどのような違いが出るのかを考察するために、独立行政法人統計センターが提供する教育用擬似ミクロデータを用いて、統計解析ソフトJMPにより分析を行った。官公と民営とでは、明らかに官公の方が平均貯蓄率が高い結果となったが、年齢５歳階級別および経常収入の５つの階層別に平均貯蓄率の差の検定を行うと、一概にどちらか一方が高いとは言えない結果となった。また官公と民営の共通点として、ともに平均貯蓄率のピークは35歳～39歳にあり、40歳以降は減少し、定年前の55歳～59歳でようやく回復することがわかった。老後のためには、婚姻していると考えられる２人以上世帯では、子供の教育費がかからず貯蓄できる時期に貯蓄しておくことが肝要ということがわかった。

シングルマザー世帯の家計の実態
～片働き世帯と共働き世帯との比較から～

兵庫県立大学大学院応用情報科学研究科
博士前期課程2年次 賈　慧玲（カ　ケイレイ）・鄧　時韻（トウ　ジイン）・李　慧蛟（リ　ケイジョウ） 

• 業界／トピック: 一般／データの可視化／データ探索
• Level: 1

平成23年度全国母子世帯調査によれば全国で123.8万世帯存在すると推定されているシングルマザー世帯の経済的状況と生活の実態を、独立行政法人統計センターが提供する教育用疑似ミクロデータを用いて、特に、エンゲル係数および内食と中食と外食という食事の形態別の支出の割合に注目して分析を行うことで、シングルマザー世帯と夫婦が揃っている一般世帯（片働き世帯と共働き世帯）との生活の違いに焦点を当てて，分析することを試みました。

超設計HOPEの概念と技法
Hyper Optimization for Prospective Engineering

目白大学教授経営学部／慶應義塾大学客員教授  高橋 武則
HOPE研究会

• 業界／トピック: 製造／設計／質経営／統計教育
  
• Level: 3

品質保証はかつて検査が担い、その後工程管理へ移行し、いまや設計が重視されている。これらは質の時制（tense）の変遷に他ならない。検査は過去の質（作ってしまった質）の“選別”で、工程管理は現在の質（作りつつある質）の“手当”で、設計は未来の質（やがて作る質）の“創造”である。検査と工程管理が重要であることは言うまでもないが、これからのもの作りは設計に軸足を置いて未来を見据える工学（Prospective Engineering）が鍵を握る。このための新しい“設計の概念と技法”として、超設計を扱う「HOPE」を提案する。この本質は「超因子」と設計因子で「超構造関数」を構成し、これに基づいて最適化（Hyper Optimization）を行うことである。HOPEには以下の4つの特徴がある。

【計画】：必要な模型が確保できる効率的実験の計画
【解析】：因果関係に関する詳細な情報の獲得
【設計】：多様な設計の可能性の自由自在な検討
【確認】：設計（解）の実現に関する数理統計的な吟味

上記の特徴を持つ超設計HOPEを実現するために開発されたJMPの上で動くAdd-inソフトが“HOPE-Add-in”である。これは以下の特徴を持つもので、これを用いることにより超設計HOPEを容易にかつ強力に実施することができる。

• 結果を分かり易く可視化できる。
• 柔軟に定式化ができその結果が直ぐに分かる。
• 定式化以外の関連する多様な結果も見ることができる。
• 様々な項目の内挿の範囲での限界が分かる。
• 外挿が扱えてより広い可能性が検討できる。
• 因子の役割を設計時に柔軟に変更できる。
• 解の実現確認のための条件が分かる。

これからの時代の質の鍵を握る設計に関して大きな変化が始まっていることを紹介する。なお、会場ではHOPE・各種統計（実験計画法、重回帰、多変量など）の教育用に開発された“飛球シミュレーター”による仮想模擬実技のデモを用いてHOPEを易しく解説する。