| 講演名 | 2023-06-30 階層バンディットによる位置選択的触媒の探索 グオ ホンギュアン(*), 田畑 公次(北大), 松村 祥宏(北大), 小松崎 民樹(北大), |
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| 抄録(和) | 選択的な化学反応では、合成有機化学において反応位置を制御することは重要な課題である。本研究では、多腕バンディットと構造探索を組み合わせた方法に基づき、可能な限り少ない実験回数でより高い選択性を持つ触媒を見つける問題に焦点を当てている。計算化学に基づいた統計的に十分なサンプリングにより、反応の選択性を推定することができるが、メタ安定状態や遷移状態などの基礎となる自由エネルギーを評価するためには、正確な推定のために多くのシミュレーションを実行する必要があり、計算コストが高くなる。最適な候補を見つけるために計算コストを削減するために、階層的な多腕バンディットの枠組みでこの問題を定式化し、ベイズ手法による方法を提案した。また、人工データを用いたシミュレーション実験を行い、提案された方法が高選択性触媒の発見を加速できることを示した。 |
| 抄録(英) | In selective chemical reactions, controlling the reaction site is crucial in synthetic organic chemistry. This study focuses on finding catalysts with higher selectivity, using a method that combines multi-armed bandits and structure exploration. While statistical sampling based on computational chemistry can estimate reaction selectivity, evaluating the underlying free energy (meta-stable states, transition states) requires numerous simulations, resulting in high computational costs. To reduce costs and find optimal candidates, we formalized the problem using a hierarchical multi-armed bandit framework and proposed a Bayesian method. Simulation experiments with artificial data demonstrated the potential of the proposed approach to accelerate the discovery of highly selective catalysts. |
| キーワード(和) | 多腕バンディット / トンプソンサンプリン / ベイズ推定 / 触媒探索 |
| キーワード(英) | multi-armed bandit / Thompson sampling / Bayesian inference / catalyst exploration |
| 資料番号 | NC2023-17,IBISML2023-17 |
| 発行日 | 2023-06-22 (NC, IBISML) |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | NC / IBISML / IPSJ-BIO / IPSJ-MPS |
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| 開催期間 | 2023/6/29(から3日開催) |
| 開催地（和） | 沖縄科学技術大学院大学カンファレンス・センター |
| 開催地（英） | OIST Conference Center |
| テーマ（和） | 機械学習によるバイオデータマイニング、一般 |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | 田中 宏和(東京都市大) / 杉山 将(東大) |
| 委員長氏名（英） | Hirokazu Tanaka(Tokyo City Univ.) / Masashi Sugiyama(Univ. of Tokyo) |
| 副委員長氏名（和） | 井澤 淳(筑波大) / 神嶌 敏弘(産総研) / 津田 宏治(東大) |
| 副委員長氏名（英） | Jun Izawa(Univ. of Tsukub) / Toshihiro Kamishima(AIST) / Koji Tsuda(Univ. of Tokyo) |
| 幹事氏名（和） | 寺島 裕貴(NTT) / 田中 沙織(奈良先端大) / 岩田 具治(NTT) / 中村 篤祥(北大) |
| 幹事氏名（英） | Hiroki Terashima(NTT) / Saori Tanaka(NAIST) / Tomoharu Iwata(NTT) / Atsuyoshi Nakamura(Hokkaido Univ.) |
| 幹事補佐氏名（和） | 田和辻 可昌(早大) / 堀井 隆斗(阪大) / 河原 吉伸(阪大) / 鈴木 大慈(東工大) |
| 幹事補佐氏名（英） | Yoshimasa Tawatsuji(Waseda Univ.) / Takato Horii(Osaka Univ.) / Yoshinobu Kawahara(Osaka Univ.) / Taiji Suzuki(Tokyo Inst. of Tech.) |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Technical Committee on Neurocomputing / Technical Committee on Information-Based Induction Sciences and Machine Learning / Special Interest Group on Bioinformatics and Genomics / Special Interest Group on Mathematical Modeling and Problem Solving |
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| 本文の言語 | JPN |
| タイトル（和） | 階層バンディットによる位置選択的触媒の探索 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Regioselective Catalysts Exloration with Hierarchical Bandits |
| サブタイトル（和） | |
| キーワード(1)（和/英） | 多腕バンディット / multi-armed bandit |
| キーワード(2)（和/英） | トンプソンサンプリン / Thompson sampling |
| キーワード(3)（和/英） | ベイズ推定 / Bayesian inference |
| キーワード(4)（和/英） | 触媒探索 / catalyst exploration |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | グオ ホンギュアン / Hongyuan Guo |
| 第 1 著者 所属（和/英） | *(略称：*) *(略称：*) |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 田畑 公次 / Koji Tabata |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 松村 祥宏 / Yoshihiro Matsumura |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) Hokkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 小松崎 民樹 / Tamiki Komatsuzaki |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 北海道大学(略称：北大) okkaido University(略称：Hokkaido Univ.) |
| 発表年月日 | 2023-06-30 |
| 資料番号 | NC2023-17,IBISML2023-17 |
| 巻番号（vol） | vol.123 |
| 号番号（no） | NC-90,IBISML-91 |
| ページ範囲 | pp.106-112(NC), pp.106-112(IBISML), |
| ページ数 | 7 |
| 発行日 | 2023-06-22 (NC, IBISML) |