公開セミナー SEMINARS

HOME > セミナー

第357回化学システム工学専攻公開セミナー ヒト全代謝のコンピュータモデル開発

日時
2020年6月16日(火) 15:00-17:00
場所
https://zoom.us/j/92968175806 Zoom にて開催(*)
(*)当日の13-15時は集中講義中です。
ミーティング名は「化シス集中講義V」と表示されます。
ミーティングID: 929 6817 5806
パスワード: 498025
講演題目 ヒト全代謝のコンピュータモデル開発
講演者 倉田 博之 教授 (九州工業大学 情報工学研究院)
概要 システム生物学、オミクス、全ゲノム合成研究が急速に発展し、ヒト生理学全体のメカニズムを分子レベルから理解し、その多様な機能を合理的に調節できる時代になりつつある。我々は、生体分子ネットワークの設計原理に基づいて、ヒト全代謝数理モデルを構築し、コンピュータ支援生命設計技術を開発する。
世話人 酒井康行 (内線 27073)

(新型コロナウイルス感染の拡大の現状に鑑み、中止とさせていただきます。)
第356回化学システム工学専攻公開セミナー
製薬応用に向けたペプチドー生体膜間相互作用解析手法の開発

日時
2020年3月19日(木)13:00~14:30
場所
工学部3号館6階大会議室3(6B04号室)
講演題目 製薬応用に向けたペプチドー生体膜間相互作用解析手法の開発
講演者 杉原加織(ジュネーブ大学物理化学学科 テニュア・トラック アシスタント・プロフェッサー)
概要 生体膜と相互作用する抗菌ペプチド、イオノフォア、膜電位感受性色素などの物質は、バイオテクノロジーや製薬の分野で注目を集めている素材である。しかし、高効率で性能の高い分子をスクリーニングする手法、または生体膜との相互作用のメカニズムを調べる手法が限られていることが分野の発展を妨げている。講演では、電気生理学、メカノクロミック素材など分野の境界を越えたマテリアルを導入することで、これらの生体物質のユニークな特性を調べる手法を紹介する。
世話人 山田淳夫 (内線27295)

第355回化学システム工学専攻公開セミナー 光触媒を用いた水からの水素製造の現状と課題 – 水素社会構築へ向けて

日時
2020年2月25日(火) 15:00-16:30
場所
工学部3号館大会議室3(6B04号室)
講演題目 光触媒を用いた水からの水素製造の現状と課題 – 水素社会構築へ向けて
講演者 片山 正士
東京大学大学院工学系研究科化学システム工学専攻 特任准教授
概要 水素は貯蔵・輸送が可能であり、次世代のエネルギーキャリアとして期待されている。太陽光照射下での光触媒を用いた水の分解による水素製造はクリーンな水素製造法であり、エネルギー問題ならびに環境問題の根本的解決につながるため、注目を集めている。講演では、酸窒化物や酸硫化物といった可視光応答型の光触媒を用いた水分解系の構築についての現状と課題を紹介する。また、水素社会構築への課題についても言及する。
世話人 山田 淳夫 (内線27295)

第354回化学システム工学専攻公開セミナー Introduction of Additive Manufacturing Promotion Program and the Development of Digital Dentistry in Taiwan

日時
2020年1月16日(木)15:00-16:30
場所
東京大学工学部3号館大会議室3 (6B04号室)
講演題目 Introduction of Additive Manufacturing Promotion Program and the Development of Digital Dentistry in Taiwan
講演者 Cho-Pei JIANG, Professor
Department of Mechanical Engineering
National Taipei University,
Taiwan
概要 Ministry of Science and Technology (MOST) of Taiwan begins to promote the development of additive manufacturing (AM) since 2013 in the applications of aerospace, medical device and system integration. The outcome of this program has spinoff 8 new companies and published many journal papers. The author focuses on the development of digital dentistry which consisting of model reconstruction, restoration device design, biocompatible and photo-curable resin, and multi-resin printer for dental restoration device fabrication. Acknowledging for MOST financial support, a novel intra-oral scanner is developed to design the model of complete denture. Four resins have obtained the tFDA certificate and two of them has submitted to FDA in US. A multi-vat stereolithography has been developed and printing the designed complete denture model for clinical use. Furthermore, zirconia is widely used in dental and orthopedics application such as permanent dental crown and bone graft. Therefore, a novel zirconia slurry printing technology is also proposed to fabricate the customized replacement with complex structure. High dense zirconia crowns with varying shapes can be obtained by one pass fabrication. The cost is lower than using CAD/CAM system. Consequently, we spinoff two companies to promote the digital dentistry in Taiwan and spread it worldwide.
世話人 酒井 康行(内線27073)

第353回化学システム工学専攻公開セミナー 化学システム工学分野における最新シミュレーション

日時
2020年1月23日(木) 15:00-16:30
場所
東京大学工学部3号館大会議室1 (6C07号室)
講演題目 化学システム工学分野における最新シミュレーション
講演者 計測エンジニアリングシステム株式会社 第一技術部 福川真
概要 化学工学における数理モデリングは、主にプラントのプロセス設計を行うために発展してきたが、近年では先端デバイス開発、医療分野、エネルギー分野など様々な先端産業分野に拡大し、デジタル革命の到来に伴ってその技術開発競争が加速している。そのため、これからの化学産業において、複数の物理および化学の原理を用いたシステム設計や既存では扱ってこなかった異分野技術の融合が求められる。このような複雑な系を理解する方法として数値シミュレーションの重要性は高まっている。そこで、本講演では有限要素法(FEM)を用いた最新の数値シミュレーションを利用した物理現象のモデリングおよび物理現象の可視化、現象理解の方法に関する実例を紹介し、これらが先端技術の研究開発における新しいプラットフォームになりうることを示す。
世話人 吉江 建一 (内線27352)

第352回化学システム工学専攻公開セミナー Optimization Based Chemometrics

日時
2019年12月12日(木)10:00-11:30
場所
工学部3号館大会議室2(6C06号室)
講演題目 Optimization Based Chemometrics
講演者 Eli Lilly
Dr. Salvador Garcia-Munoz
概要 The development of chemometric methods for decades has followed a pattern of creating “iterative based methods” to identify the parameters of an empirical model; perhaps based on power and simplicity of the NIPALS algorithm. Such algorithms have the benefit of being relatively fast and easy to implement in a computer system since they use a very basic set of operations (additions, multiplications, a root square here and there). In the presenter’s view the most robust and powerful methods are those where the iterative algorithmic process can be proven to yield the same solution as the one found by analytically solving the objective function behind the method being parametrized.

There are situations though where these iterative methods will only find a sub-optimal for the parameter estimation problem (e.g. when data has missing samples) or will simply fail to obtain one due to the ill-conditioned nature of the matrices involved. In these cases, the simplicity of the iterative method has a cost, a sub-optimal (or non-existent) solution.

Optimization technology is at a point where problems with massive degrees of freedom can be solved. The definition of “simplicity” when it comes to solving mathematical problems has obviously moved since the days of the Intel 8086 and arguably the definition of what is “simple and quick” may have changed. Optimization has been proposed as a way to estimate parameters of latent variable methods where missing data is present in the system[1, 2]; as a way to simultaneously carry out curve resolution and kinetic parameter estimation[3, 4]; and ultimately as a way to completely move out of using empirical regressions to translate spectroscopic information into chemical one[5, 6].

This talk will review these proposals and will focus on the disruptive nature of the last one where the use of a fixed regression model is replaced by the use of real-time optimization and the use of Beer-Lambert’s law -or a modified version of BL.


[1] R.L.N. de la Fuente, S. Garcia‐Munoz, L.T.J.J.o.C. Biegler, An efficient nonlinear programming strategy for PCA models with incomplete data sets, 24 (2010) 301-311.
[2] E.H. Puwakkatiya‐Kankanamage, S. Garcia‐Munoz, L.T.J.J.o.C. Biegler, An optimization‐based undeflated PLS (OUPLS) method to handle missing data in the training set, 28 (2014) 575-584.
[3] W. Chen, L.T. Biegler, S.G. Munoz, An approach for simultaneous estimation of reaction kinetics and curve resolution from process and spectral data, Journal of Chemometrics, 30 (2016) 506-522.
[4] W. Chen, L.T. Biegler, S.G.J.A.J. Munoz, Kinetic parameter estimation based on spectroscopic data with unknown absorbing species, 64 (2018) 3595-3613.
[5] K. Muteki, D.O. Blackwood, B. Maranzano, Y. Zhou, Y.A. Liu, K.R. Leeman, G.L.J.I. Reid, E.C. Research, Mixture component prediction using iterative optimization technology (calibration-free/minimum approach), 52 (2013) 12258-12268.
[6] Z. Shi, J. Hermiller, S.G.J.A.J. Munoz, Estimation of mass‐based composition in powder mixtures using Extended Iterative Optimization Technology (EIOT), (2018).
世話人 杉山 弘和 (内線27227)

第351回化学システム工学専攻公開セミナー 化学企業におけるシミュレーション技術の変遷とデジタル変革

日時
2019年12月5日(木) 13:30-15:30
場所
東京大学工学部3号館大会議室1 (6C07号室)
講演題目 化学企業におけるシミュレーション技術の変遷とデジタル変革
講演者 三菱ケミカル株式会社 上席主幹研究員 竹内 久雄
概要 本発表では化学・素材産業における計算科学・工学の紹介と今後の期待について紹介したい。化学・素材産業では、研究開発における分子設計から製造プラントにおけるリアクターの設計に至るまで、幅広い分野の計算科学・工学が活用されている。これは飛躍的に高速化・廉価化したコンピュータによる所が大きい。一方で、コンピュータの規模や速さが解決手段にならない課題も沢山ある。かかる状況下、昨今ではデータ駆動を軸としたインフォマティクスが急速に広がりつつある。一方、近年、産業界では “デジタル変革”という言葉が一般的になってきた。もともと、計算科学や工学は、最たるデジタル技術であるコンピュータを駆使するものであるが、10年前には“デジタル変革”との接点は語られなかった。近年の“デジタル変革”の流れの中で、計算科学・工学が置かれている環境が大きく変化し、新たな機会と課題が提供されているとも言えよう。
世話人 吉江 建一 (内線27352、kenyoshie@chemsys.t.u-tokyo.ac.jp)

第350回化学システム工学専攻公開セミナー SOLAR THERMAL ENERGY: FROM POWER AT NIGHT TO RENEWABLE JET FUEL

日時
2020年1月7日(火)15:00-16:30
場所
工学部3号館6階6C07室
講演題目 SOLAR THERMAL ENERGY: FROM POWER AT NIGHT TO RENEWABLE JET FUEL
講演者 Professor Wojciech Lipinski
ANU Solar Thermal Group
Research School of Electrical, Energy and Materials Engineering The Australian National University Canberra, ACT 2601 Australia
概要 High-flux solar irradiation obtained with optical concentrators is an excellent source of clean process heat for high-temperature physical and chemical processing. Solar thermal power, the area that has traditionally driven developments in concentrating solar technologies, experiences renewed research interests, primarily in the context of large-scale dispatchable power generation. The area of solar thermochemistry aims at direct thermochemical production of chemical fuels and commodity materials. Cheap and efficient solar production of synthesis gas, the precursor to synthetic drop-in hydrocarbon fuels such as petrol, diesel and kerosene, is an intriguing approach to transform today's fossil-based to tomorrow’s renewable-based transportation sector. In the most ambitious scenario, synthesis gas is obtained from sunlight, water and recycled carbon dioxide. This presentation gives an overview of recent developments in high-temperature solar thermal processing, from basic research to technology applications.

pdf
世話人 大久保達也(内線27348)

第349回化学システム工学専攻公開セミナー 機能性多孔質材料ゼオライトの合成研究に携わって ―耐久性ゼオライトの合成―

日時
2019年11月21日(木)10:30-12:00
場所
工学部3号館6階6C07室
講演題目 機能性多孔質材料ゼオライトの合成研究に携わって ―耐久性ゼオライトの合成―
講演者 佐野庸治
広島大学名誉教授・東京大学工学系研究科特任研究員
概要 分子レベルの大きさの均一なミクロ細孔を有する結晶性アルミノケイ酸塩ゼオライトは、分子ふるい作用、固体酸性、イオン交換能等を有する魅力ある機能性ナノ空間材料であり、様々な分野で用いられている。このゼオライトを機能性材料として利用していく際の最大の課題は、使用 環境下での構造・組成の安定性であり、その耐熱性/耐水熱性の向上を目的に様々な研究が行われている。本講演では、ゼオライトの脱アルミニウム挙動および耐久性ゼオライトの合成における筆者らの成果を紹介する。
世話人 大久保達也、脇原徹(内線27368)

第348回化学システム工学専攻公開セミナー Data utilization for chemical process development

日時
2019年11月25日(月)16:45-18:00
場所
工学部5号館52号講義室
講演題目 Data utilization for chemical process development
講演者 名古屋大学大学院工学研究科物質プロセス工学専攻情報プロセス工学
川尻 喜章 教授
概要 To develop a chemical process, data must be utilized effectively and efficiently. Mathematical models obtained from sufficient and reliable data would streamline development of chemical processes. Data can be often obtained from experiments, which must be designed carefully so that parameters in mathematical models can be obtained accurately.

In this presentation, several case studies will be presented where data science techniques are applied to development of chemical processes. Two approaches, regression and sampling, are introduced for parameter estimation. Several case studies will be discussed including adsorption processes where model parameters are estimated efficiently in a sequential manner.
世話人 杉山 弘和(内線:27227)