致遠(yuǎn)理工科學(xué)術(shù)頭條分享：每周為你精選、總結(jié)近兩周日本院校、教授、研究室有關(guān)計(jì)算機(jī)、電子電氣、機(jī)械學(xué)等專業(yè)的精選新聞，帶你把握各院校研究室的前沿動(dòng)態(tài)，幫助大家更好完成研究計(jì)劃書以及把握備考方向~由于關(guān)注方向有限，難免存在疏漏，歡迎留言補(bǔ)充～

本周院校：

·東京大學(xué)大學(xué)院工學(xué)系研究科

·金沢大學(xué)

·九州大學(xué)

·京都大學(xué)情報(bào)學(xué)研究科

·京都大學(xué)電気工學(xué)専攻

·広島大學(xué)

·大阪大學(xué)大學(xué)院理學(xué)研究科

·北海道大學(xué)大學(xué)院情報(bào)科學(xué)研究院

01

東京大學(xué)大學(xué)院工學(xué)系研究科

成功開發(fā)出柔軟且高強(qiáng)度的陶瓷 -實(shí)現(xiàn)與金屬相媲美的高韌性-

東京大學(xué)大學(xué)院工學(xué)系研究科附屬総合研究機(jī)構(gòu)次世代ジルコニア創(chuàng)出社會(huì)連攜講座的松井光二特任上席研究員、馮斌（フウビン）特任準(zhǔn)教授、吉田英弘特任教授和幾原雄一特任教授的課題組和東ソー株式會(huì)社的細(xì)井浩平主任研究員的研究課題組成功開發(fā)出世界上第一個(gè)高強(qiáng)度氧化鋯陶瓷，顛覆了陶瓷的概念。

高強(qiáng)度氧化鋯是精細(xì)陶瓷的一種，是具有代表性的結(jié)構(gòu)陶瓷，廣泛應(yīng)用于牙科材料、磨球、裝飾材料、光纖連接件、工業(yè)設(shè)備材料等。

材料的機(jī)械特性即強(qiáng)度和韌性很大程度上取決于構(gòu)成顯微組織的晶相的穩(wěn)定性，其強(qiáng)化機(jī)制可以通過(guò)應(yīng)力誘發(fā)的相變來(lái)理解。

高強(qiáng)度氧化鋯被譽(yù)為氧化鋁、氮化硅等精細(xì)陶瓷中機(jī)械性能最好的材料。一般來(lái)說(shuō)，強(qiáng)度和韌性之間存在權(quán)衡關(guān)系，并且在不降低強(qiáng)度的情況下實(shí)現(xiàn)與金屬相當(dāng)?shù)母唔g性被認(rèn)為是困難的。

本研究基于氧化鋯的強(qiáng)化機(jī)理，提出了克服陶瓷脆性這一弱點(diǎn)的微觀結(jié)構(gòu)假說(shuō)，合成了體現(xiàn)該假說(shuō)的原料粉末，并通過(guò)成型和燒結(jié)獲得了氧化鋯陶瓷。

進(jìn)行了微觀結(jié)構(gòu)分析和機(jī)械性能評(píng)估以驗(yàn)證微觀結(jié)構(gòu)假設(shè)，并成功開發(fā)出具有世界最高性能的高強(qiáng)度氧化鋯，具有可與金屬媲美的高韌性。

通過(guò)實(shí)現(xiàn)這種革命性的氧化鋯，除了高強(qiáng)度材料市場(chǎng)的增長(zhǎng)外，它還被廣泛應(yīng)用于需要高可靠性的工具、外殼和生物醫(yī)學(xué)材料等領(lǐng)域。導(dǎo)致基于微觀結(jié)構(gòu)控制的下一代高性能氧化鋯的誕生。

這項(xiàng)研究成果于2023年6月26日（東部夏令時(shí)間）發(fā)表在美國(guó)國(guó)家科學(xué)院院刊網(wǎng)絡(luò)版《PNAS：Proceedings of the National Academy of Sciences》上。

https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2023-06-28-001

02

東京大學(xué)大學(xué)院工學(xué)系研究科

金沢大學(xué)

九州大學(xué)

開始開發(fā)利用人工智能機(jī)器人的燃料電池工藝搜索系統(tǒng)的基礎(chǔ)技術(shù) - NEDO“共同問(wèn)題解決產(chǎn)學(xué)官合作研究開發(fā)項(xiàng)目，大幅擴(kuò)大燃料電池的使用”

東京大學(xué)大學(xué)院工學(xué)系研究科的長(zhǎng)藤圭介準(zhǔn)教授、金沢大學(xué)、九州大學(xué)、堀場(chǎng)製作所協(xié)同共同開始了“燃料電池過(guò)程信息學(xué)通用平臺(tái)的建設(shè)”。

該項(xiàng)目已被國(guó)家研究開發(fā)機(jī)構(gòu)新能源和產(chǎn)業(yè)技術(shù)綜合開發(fā)機(jī)構(gòu)（NEDO）采納，作為其“解決共同問(wèn)題的產(chǎn)學(xué)官合作研究與開發(fā)項(xiàng)目，以大幅擴(kuò)大新能源的使用”的一部分。燃料電池等”。

在這個(gè)項(xiàng)目中，為了進(jìn)一步提升日本燃料電池產(chǎn)業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力將構(gòu)建一個(gè)生產(chǎn)工藝開發(fā)DX的通用平臺(tái)，即利用AI機(jī)器人的工藝搜索系統(tǒng)。

為了大幅提高燃料電池生產(chǎn)工藝的開發(fā)速度，將建立一個(gè)基于人工智能機(jī)器人自動(dòng)實(shí)驗(yàn)/自主搜索系統(tǒng)的“工藝信息學(xué)”通用平臺(tái)，并將其命名為ROPES（Robotic Objective Process Exploration System：機(jī)器人與人類協(xié)同工作的過(guò)程探索系統(tǒng)），比喻為（英文意思是“訣竅”）。

該項(xiàng)目運(yùn)行時(shí)間較短，為期一年零九個(gè)月，直至2025年3月，將重點(diǎn)關(guān)注催化劑層的涂覆和干燥，催化劑層是燃料電池發(fā)電的核心。

評(píng)價(jià)指標(biāo)設(shè)定為“ 1 ” 工作時(shí)間的十分之一”和“試驗(yàn)次數(shù)的十分之一”繼續(xù)進(jìn)行FC-ROPES的開發(fā)。

https://www.t.u-tokyo.ac.jp/press/pr2023-07-05-001

03

京都大學(xué)情報(bào)學(xué)研究科

開拓大規(guī)模復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)的非平衡熱力學(xué) - 成功推導(dǎo)非對(duì)稱伊辛模型熵產(chǎn)生

從物理現(xiàn)象到生命，自然系統(tǒng)通過(guò)與環(huán)境的能量和物質(zhì)交換來(lái)維持秩序。這一機(jī)制在非平衡熱力學(xué)領(lǐng)域已被研究多年。

近年來(lái)，漲落熱力學(xué)新領(lǐng)域不斷發(fā)展，對(duì)膠體粒子、分子馬達(dá)等微觀非平衡過(guò)程的認(rèn)識(shí)也取得了迅速進(jìn)展。然而，具有復(fù)雜相互作用元素的大型系統(tǒng)的非平衡熱力學(xué)仍然是一個(gè)未解決的問(wèn)題。

這次，由島崎秀昭 情報(bào)學(xué)研究科準(zhǔn)教授（兼：北海道大學(xué)客員準(zhǔn)教授）和Miguel Aguilera スペイン?バスク応用數(shù)學(xué)センター（Basque Center for Applied Mathematics）博士的研究課題組得出了一種嚴(yán)格的熵生成解決方案，可以定量評(píng)估時(shí)間不對(duì)稱。

該系統(tǒng)基于伊辛模型，這是統(tǒng)計(jì)物理和機(jī)器學(xué)習(xí)的標(biāo)準(zhǔn)模型。結(jié)果，不僅時(shí)間不對(duì)稱性在有序-無(wú)序相變點(diǎn)附近局部最大化（如之前在其他系統(tǒng)中所示），而且半確定性動(dòng)力學(xué)表現(xiàn)出的無(wú)序性被發(fā)現(xiàn)在相位中是最大的。

標(biāo)準(zhǔn)模型中熵生成的嚴(yán)格推導(dǎo)使得準(zhǔn)確描述生物體和機(jī)器中循環(huán)神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)中的模式生成成為可能。這一結(jié)果是朝著建立大規(guī)模復(fù)雜系統(tǒng)的非平衡熱力學(xué)邁出的重要一步。

該研究成果于2023年6月23日在線發(fā)表在國(guó)際學(xué)術(shù)期刊《Nature Communications》上。

https://www.kyoto-u.ac.jp/ja/research-news/2023-06-27

04

京都大學(xué)電気工學(xué)専攻

広島大學(xué)

非線性隨機(jī)模型的穩(wěn)定性理論~連接機(jī)器學(xué)習(xí)和自動(dòng)化技術(shù)

?將機(jī)器學(xué)習(xí)建模技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化技術(shù)的數(shù)學(xué)基礎(chǔ)

?支持多種機(jī)器學(xué)習(xí)方法

?有望提高自動(dòng)駕駛等的安全性和舒適性

京都大學(xué)電気工學(xué)専攻的細(xì)江陽(yáng)平講師和広島大學(xué)的研究者組成的研究小組將基于機(jī)器學(xué)習(xí)的建模技術(shù)應(yīng)用于自動(dòng)化技術(shù)方面取得了重大突破。

機(jī)器學(xué)習(xí)可以表述廣泛的對(duì)象和現(xiàn)象，但獲得了一種非常通用的模型，稱為非線性隨機(jī)模型，很難將其直接應(yīng)用于自動(dòng)化技術(shù)。

在這項(xiàng)研究中創(chuàng)建了一種新的穩(wěn)定性理論，稱為“隨機(jī)收縮理論”來(lái)解決這個(gè)根本問(wèn)題?；谒岢龅睦碚摚A(yù)計(jì)將有可能開發(fā)基于機(jī)器學(xué)習(xí)獲得的模型的自動(dòng)化技術(shù)。

該研究成果于2023年6月7日發(fā)表在《IEEE Transactions on Automatic Control》網(wǎng)絡(luò)版上。

https://www.t.kyoto-u.ac.jp/ja/research/topics/20230704

05

大阪大學(xué)大學(xué)院理學(xué)研究科

北海道大學(xué)大學(xué)院情報(bào)科學(xué)研究院

向?qū)崿F(xiàn)具有三維導(dǎo)電聚合物布線的類腦計(jì)算機(jī)邁出了一步，成功地將聯(lián)想記憶賦予3D聚合物網(wǎng)絡(luò)

大阪大學(xué)大學(xué)院理學(xué)研究科/北海道大學(xué)大學(xué)院情報(bào)科學(xué)研究院的赤井恵教授、北海道大學(xué)大學(xué)院情報(bào)科學(xué)院的萩原成基（博士後期課程）的研究小組在國(guó)際上首次闡明了生長(zhǎng)導(dǎo)電聚合物的分子線可以作為三維布線材料，并且利用這種材料可以實(shí)現(xiàn)可以像大腦一樣學(xué)習(xí)的類腦計(jì)算機(jī)。

隨著大腦的生長(zhǎng)，分子線被拉伸并連接到溶液中，以使電路能夠?qū)W習(xí)，并且還成功地將聯(lián)想記憶傳遞給最終的網(wǎng)絡(luò)。

迄今為止，僅實(shí)現(xiàn)了導(dǎo)電聚合物線材的二維布線，三維布線性能尚未明確。

這次，研究小組利用現(xiàn)有的微加工技術(shù)制造了具有鋒利尖端的三維電極。通過(guò)將其用作避雷針并將電場(chǎng)集中在尖端，證明可以三維生長(zhǎng)導(dǎo)電聚合物細(xì)線。

預(yù)計(jì)這將導(dǎo)致下一代類腦計(jì)算機(jī)的實(shí)現(xiàn)，其具有像大腦一樣的密集3D網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。

該研究成果于日本時(shí)間7月1日星期六1點(diǎn)發(fā)表在美國(guó)科學(xué)雜志《先進(jìn)功能材料》上。

https://resou.osaka-u.ac.jp/ja/research/2023/20230701_1

以上就是今天給大家整理翻譯的在6月7日-7月1日期間的日本理工研究相關(guān)新聞動(dòng)態(tài)，希望可以幫助小伙伴們快速了解日本理工研究的最新動(dòng)態(tài)，我們下期見！