JP2013210804A - 物質作用配合情報解析機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 知的財産権、コスト、環境負荷などの制約を加味し、それらの制約に抵触する配合の禁止領域の数値的、図的、またはグラフ的な提示ができるようにし、禁止領域が選ばれた場合のアラートの発生ができるようにし、配合した材料の特性をユーザが見やすい形で提示できるようにする。
【解決手段】 物質の特性、コスト、希少性、入手容易性、環境負荷、環境適合性、毒性、炭酸ガス排出量、環境負荷レベル及び前記以外の物質ごとに特定されるパラメータから選択される１または複数の情報を、実験結果とユーザが指定する特性および特徴をリンクさせ保存し、それらを呼び出しでき、シミュレーションの際には、条件の入力でそれらの情報を条件および条件の強さとして入力可能で、かつ、断片的な条件や情報の入力であっても、ただちに制約違反を発見しアラートを発し、配合に適した物質や材料を発見し、その情報をユーザに提供できる物質作用配合情報解析機構。
【選択図】 図１

Description

本発明は、知的財産やその他各種制約等を考慮に入れた最適材料候補選択に基づく材料設計等を支援する物質作用配合情報解析機構（材料開発解析装置）に関する。

従来、材料開発は、様々な特徴を有する材料（物質）を多数組み合わせ、それを加工し、評価し、目的に合うものを選び、さらに、配合量を微調整し、用途に適するバランスの取れた材料に仕上げている。同じ系統の材料でも、産地、メーカー等により特徴や特性が異なり、さらに種類が多数あることから、これらの組み合わせは、膨大な量となり、加工や、評価にも多量の時間を要することから、材料開発には、大量の時間とコストがかかる。
一方、材料の組み合わせや配合量、加工・処理工程などには、特許権や実用新案権などの知的財産権として保護されているものもある。また、特定の納入先が限定されるなどの取引契約上の制約、新規化学物質などを用いる場合の生産上の制約、ハロゲン化合物、鉛化合物などの使用においては自主規制・法律的な制約もある。
新規に材料開発する場合、上記の知的財産権、取引契約上の制約や生産上の制約等に含まれるものを包含することは、望ましくない。
この新規な材料開発をする場合、過去のデータを参考にしようとすると、過去の実験データは、膨大にあり、整理されていないときには、全ての実験データに目を通すだけでも相当な時間を要する。
さらに、新規な材料開発に対しては、多様化してきており、材料特性を含むデータの管理およびそれらのデータから可能性が極めて広範囲になるよう開発することを求められている。

このように、新規な材料開発においては、過去の実験データが膨大であるため、全ての実験データを把握した上で、既知の知的財産権や契約上の制約に抵触しない材料設計は容易ではなく、一方、ニーズは多様化してきており、材料特性を含むデータの新しい解析方法の確立とそれを支援する情報システムの開発が強く求められている。

例えば、半導体パッケージの分野では、小型、薄型の表面実装型パッケージの比率が高くなってきており、チップを多段積層にしたスタックドＭＣＰ（Ｍｕｌｔｉ−Ｃｈｉｐ Ｐａｃｋａｇｅ）が急増している。このように半導体チップを多段積層することで、パッケージの外形のサイズは同じ、薄化、または小さくなって記憶容量を数倍にも増やすことができるため、フラッシュメモリーや組込みソフトウェア向けのメモリーなどの用途で多用されている。このようなパッケージの製作においては、多種多様な材料を配合することで要求を効率的に満たす半導体パッケージ特性を開発可能である。

これらのチップ多段積層構造では、チップ／基板間、チップ／チップ間、ワイヤ充填など多様なダイボンディングフィルムのラインナップが求められており、各フィルムへの要求特性もそれぞれ異なる。また、半導体パッケージの製造工程はダイシング、ピックアップ、ダイボンド、封止などの多くの工程から成り立っており、各工程でのフィルムへの要求項目も多岐にわたる。特に新規パッケージの開発当初は材料の必要特性が不明確であることが多く、実際には、異なる特性の材料を試しながら、摺り合わせを行うことが多い。
このような材料開発では、知的財産権や契約上の制約に抵触するような材料の選択や配合の組合せは、ほとんどの場合避けなければならない。さらに、過去に得られた配合実験に関わる各種データの再利用や各種データの活用も含めた効率の良い開発を行うことが望ましいが、これらを総合的に開発に生かすことに必ずしも成功しているとはいえず、時間的、労力的に無駄の多い開発が行われていることが多く、それがより材料設計、開発の効率化を妨げている。

また、さらに組合せが複雑なため、その解析も複雑になり、解析の結果出力される結果の一部分に他者の知的財産が含まれていたとしても気づくのが遅くなり、すなわち、開発の方法が非効率となることで、新しい材料の開発スピードが遅れがちになる。また、配合する材料の量や工程の順序のみが着目されがちであるが、極めて多く存在する候補のうち、どの材料を選び配合するかが要求を効果的に満たす製品の開発につながり、半導体実装、ひいては電子機器産業の発展のネックを解消する。上記では一例を挙げたが、半導体をはじめとした材料設計だけでなく、自動車、通信、電力、衣料、食品、環境、災害の意思決定、経済的意思決定、社会的意思決定等々様々な業界で既知の知的財産等を考慮した研究開発手法の確立がネックになりつつある。

新しい材料の開発において、逐一過去のデータを参照することは、材料開発スピードが増している現代において、現実的ではない。しかし、他者の知的財産権や取引契約上の制約に抵触するようなデータを見逃して解析を行うことは、望ましくなく、結果的に人件費や時間などの余計なコストが生じる。

そのため、他者の知的財産に関わる情報を把握でき、材料設計情報システムがそれらを提示し、またそれらを除外した解析を可能にすることができれば、余計なコストを削減でき、材料開発におけるスピードを上げることができる。これにより、知的財産権や取引契約上の制約に抵触する材料の使用、配合量の範囲、特性の範囲の提示とそれを除いた材料設計支援システムの実現が重要視されている。

例えば、ある新材料Ｘを開発する際に、特性Ａ、Ｂ、Ｃがあるとき、Ａのみが不足でＢ、Ｃはちょうど良い場合がある。この場合、特性Ａを大きくすることですべての特性を目標値範囲にすることができる。特性Ａを変更することは難しい場合、代替的な材料を用いることにより、特性Ｂや特性Ｃについて、より改善できることが往々にしてある。例え、実験において目的とする材料の組み合わせを発見できたとしても、既に明らかとされている材料の組み合わせや、既に取得されている特許に抵触する組合せや、大幅に金銭的または環境的なコストが大きくなる組合せが存在しており、新しい実験では、それらを排除した組合せの可能性を実現する必要がある状況が往々にしてある。その場合、目的に対して最適とならない状況において妥協せざる得ない場合が往々にしてある。

また、このような課題に対して、ユーザが与えたデータのメタデータを自動的に生成する手法およびメタデータ作成プログラムが特許文献１（特開２００４−０７０８８２号公報）にある。これは、携帯端末で情報共有および公開を支援するためのものであり、材料設計を対象としたものではない。また、文書データの内容や地理的なデータに関してのメタデータの類似性を評価することで、ユーザへの情報提供の利便性を向上させるシステムとして、特許文献２（特開２００６−１１３９８４号公報）がある。いずれも、材料設計のごとき数値データおよび特性ならびに科学的法則性等を扱わず、単純なメタデータ作成に関わるものである。

特開２００４−０７０８８２号公報 特開２００６−１１３９８４号公報

材料設計を支援する材料開発シミュレーションに既存の特許やコストに関わる禁止領域を付加したシミュレーション結果を提示することで、材料開発においては、配合して作りたい特性値は決まっている場合、ある程度使用する材料が存在するが、あとどのような材料をどれほど追加することで目標特性を満たすことができるのか、またはあらかじめ使用する材料の種類や配合量に関して制約を知ることができ、既存の知的財産権やコストに関わる問題を発生させない材料設計のニーズが考えられるが、このような材料設計開発のための装置は存在しなかった。

本発明は、半導体デバイスなどの材料設計における他者の知的財産に抵触せず、しかもコストの制約を受けない材料選択や配合量の決定について扱い、それらをシミュレーション装置の画面に提示し、知的財産権に抵触したり、コストの制約を受ける場合は、アラートを発し、同時に配合する材料の種類や配合量に応じて得られる新しい材料の特性を数値的およびグラフィカルにシミュレーション結果として提示する、配合物質発見機構を具備した物質作用配合情報解析機構を提供することである。

本発明は、知的財産権、コスト、環境負荷などの制約を加味することにより、それらの問題に抵触する材料設計に関わる配合の禁止領域の数値的、図的、またはグラフ的な提示ができるようにし、禁止領域が選ばれた場合には、アラートの発生ができるようにし、配合した材料の特性を数値的、図的、またはグラフ的にユーザが見やすい形で提示できるようにする。
このため、半導体デバイスなどの材料設計における知的財産権やコストや環境負荷に関して望ましくない配合物質や配合量および材料特性について、ウェブ上や過去に入力されたそれらのデータを材料配合計算の前段階で解析し、材料配合シミュレーションにおいて知的財産権やコストや環境負荷に関わる禁止領域を提示できるようにすることで、材料配合シミュレーションにおいて、ユーザが望ましくない材料の種類や配合量または配合比を知ることができるように数値的または図的またはグラフ的に表示することで、材料設計シミュレーションや実験を支援し、また、これらの知的財産権やコストや環境負荷の情報と、本装置で過去に計算した計算結果をデータベースに保存できるようにすることで、材料設計を支援することができる知的財産権・コスト・環境負荷データベースを具備した禁止領域解析手法と禁止領域提示手法を提供する。
本発明は以下の通りである。
（１） 物質の特性、コスト、希少性、入手容易性、環境負荷、環境適合性、毒性、炭酸ガス排出量、環境負荷レベル及び前記以外の物質ごとに特定されるパラメータから選択される１または複数の情報を実験結果とユーザが指定する特性および特徴をリンクさせ保存し、それらを呼び出しでき、シミュレーションの際には、条件の入力でそれらの情報を条件および条件の強さとして入力可能で、かつ、断片的な条件や情報の入力であっても、ただちに制約違反を発見しアラートを発し、配合に適した物質や材料を発見し、その情報をユーザに提供できる物質作用配合情報解析機構。
（２） 材料設計のシミュレーションの結果から得られたデータおよび知識をすべて格納できるとともに、シミュレーション結果のデータを自動的に解析し、解析された物質特性や特徴、在庫量、環境負荷などに関して知的財産権やコストの制約を自動的に発見でき、必要に応じてユーザが物理的特性と知識、材料工学的な特性と知識、意図的なデータの修正を可能とする前記（１）に記載の物質作用配合情報解析機構。
（３） 少なくとも、既出のあらゆる特許情報をウェブやあらかじめ準備されたデータベースからインポートでき、それらの情報がシミュレーション装置で解析する際に反映され、組み合わせる材料の種類や配合量に関して抵触する場合は、それらの情報をシミュレーション装置が持つデータベースあるいは外部のデータベースに格納でき、ユーザが指定した特性や特徴を保存可能とし、修正や削除を可能とするデータベースから構成される前記（１）または（２）に記載の物質作用配合情報解析機構。
（４） それぞれの物質、作用の特性値を数値化して入力し、生成される物質、作用の目標値および目標範囲を与え、仮に物質の種類や量が不明な場合においても、そのなかで既存の知的財産権への抵触やコストおよび環境負荷に関わる制約違反が発見され、その際に生成される物質、作用の目標範囲を満たす物質、作用の配合量の組み合わせおよび生成される物質、作用の各特性値を知的財産権の抵触範囲やコストおよび環境負荷への制約違反の範囲とあわせて出力する事により、組み合わせ実験を仮想的に行うためのプログラム群とそれを実現するための機械装置から構成される前記（１）〜（３）のいずれかに記載の物質作用配合情報解析機構。
（５） 材料設計に関する知的財産権をウェブ上から検索し、または保有するデータベースから検索し、材料設計実験やシミュレーションによる実験を行う前の段階においても、目的とする材料設計において使用できない材料やその組合せを提示でき、さらに、網羅的または断片的な特性に関わる情報や配合可能な物質を条件や使用する材料の種類や配合量を与えた場合も、リアルタイムに知的財産権への抵触の有無とそれらの範囲をリアルタイムに検索または解析でき、数値的および明示的に表示できる前記（１）〜（４）のいずれかに記載の物質作用配合情報解析機構。
（６） 知的財産権やコストならびに環境負荷に関して材料設計シミュレーションでユーザに提示できるとともに、配合の組合せの実験結果をそのままシミュレーション結果を提示する画面に残し、他の材料配合のシミュレーション結果と比較でき、またすべての実験結果をシミュレーション装置が保持するデータベースに格納できる機能を保持する前記（１）〜（５）のいずれかに記載の物質作用配合情報解析機構。
（７） 与えられた目標特性値や使用材料や配合量に対して、知的財産権やコスト等の制約により、意義の薄い材料の組合せ可能性を除外し、残った材料配合の組合せ可能性に対して情報を提示でき、また、それらの全ての情報をデータベースに格納し、再利用可能にし、材料設計を効率的に実施できる機能とそれを実現するプログラム群を具備した前記（１）〜（６）のいずれかに記載の物質作用配合情報解析機構。
（８） すべての計算結果を保存でき、また、実際の実験結果についても保存でき、自動的に解析し、後のシミュレーションにおいて決められた計算則だけではなく、実際の実験結果から配合特性を計算し、また知的財産権やコスト等の制約も同時に計算結果に反映される機能を具備する前記（１）〜（７）のいずれかに記載の物質作用配合情報解析機構。

本発明の物質作用配合情報解析機構（材料開発解析装置）を用いることにより、既存の知的財産権やコストならびに環境負荷などの制約を加味した材料設計シミュレーションを実施でき、それらを数値的または図的に表示でき、それと同時に使用する材料の組み合わせや配合量を変化させた状況における配合した材料の特性を計算および解析でき、高速かつ効率的な材料設計を行うことが可能となった。

本発明に係る物質作用配合情報解析機構（装置）を示すブロック図である。 知的財産権・コスト・環境負荷データベースからの情報に基づいた禁止領域計算に関わる流れ図。

以下、本発明の実施形態について詳細に説明する。
本発明の物質作用配合情報解析機構は、物質配合解析装置、作用配合解析装置、物質配合解析機構あるいは作用配合解析機構と表すこともできる。
よって、本発明において、物質作用配合情報解析機構は、材料設計において、配合する材料の種類や配合量に関して、あらたに生成される材料の特性をシミュレーション可能となり、配合量の変化量を入力値として与えることができ、それらは図的またはグラフでも入力可能であり、生成される材料の特性が数値的または図的またはグラフとして出力され、複数の特性に対する特性の程度を簡便に知ることができるインタフェースを有しており、またシミュレーション実行後に配合量を変化させたり使用する材料を変化させた場合においても、以前に行ったシミュレーション結果との比較を可能とし、それぞれが多要素・多成分の性質を持つ物質を組み合わせ配合して新しい物質を生成する場合において、多要素・多成分である物質から任意の種類・量を組み合わせ、新たに生成される物質の各特性において、生成者が求める物質の特性の候補および満足する組み合わせを見いだす手法を具備し、それにより配合された物質の特性を把握できる。
また、物質作用配合情報解析機構は、それぞれが多要素・多成分の性質を持つ作用を組み合わせ新しい作用を生成する場合において、多要素・多成分である作用から任意の種類・量を組み合わせ、新たに生成される作用の各特性において、シミュレーション結果保存装置に格納されているデータを利用して生成者が求める作用の特性の候補および満足する組み合わせを見いだす手法を具備し、それにより配合された作用が検索できるとともに、そこでの全結果または一部を再びシミュレーション結果保存装置に格納することが可能である。

また、物質作用配合情報解析機構は、それぞれの物質、作用の特性値を数値化して入力し、生成される物質、作用の目標値および目標範囲を与え、生成される物質、作用の目標範囲を満たす物質、作用の配合量の組み合わせおよびその際に生成される物質、作用の各特性値を出力でき、それらのデータをシミュレーション結果保存装置に保存できるとともに、それらのデータを呼び出した組み合わせ実験を仮想的に行うためのプログラム群とそれを実現するための機械装置から構成される。
さらには、物質作用配合情報解析機構は、実際の実験におけるデータとシミュレーション結果でのデータの乖離度を比較計算し、その乖離度もまとめて保存でき、条件に合致する物質の候補を呼び出す際の指標として用いることができ、また複数の物質の候補が存在する際には、物質を組み合わせた際に、その作用や量および特性に関して、候補ごとに結果を比較できる解析プログラム群を具備する。

また、物質作用配合情報解析機構は、あらかじめウェブ上または関連する各種データベースから知的財産権に関する情報を検索または抽出でき、材料設計のシミュレーションを実施する入力値とあわせて画面上に表示でき、また材料のコストや環境負荷に関する制約も同時に検索または抽出し、画面上に表示でき、配合量や特性に関する禁止領域を表示でき、計算を行う前にそれらの禁止領域を反映させた組合せ可能性を数値的または図的またはグラフ的に表示でき、その禁止領域を含むシミュレーションを実行する際にはアラートを発し、その禁止領域を含む場合および含まない場合のいずれにおいてもシミュレーションを実行し、知的財産権やコストや環境負荷を加味した配合シミュレーションを実行可能となる機能を特徴とする計算装置を具備する。

また、物質作用配合情報解析機構は、過去に行ったシミュレーションや実験との材料の類似度を計算でき、比較するために同一画面上に表示でき、また数値的または図的またはグラフ的に出力でき、シミュレーションを実行したり、実験を実施したりする手間を削減できることを特徴とし、あらたなシミュレーション結果や実験結果は逐次的にデータベースに追加して記述可能であり、必要に応じてデータを修正することを可能とすることを特徴とする計算装置を具備する。

なお、本発明の物質作用配合情報解析機構は、その技術の特色により、工業材料など、求められる目標値が客観的で明確である場合に極めて有効であるが、一方、求められる目標値が主観的であっても、また、数値等で表すことが難しい、やや不明確である場合にも有効である。そのような適用例としては、料理、香水の調合、ウイスキーの調合、香辛料の調合、衣料などのファッション分野、インテリアなどの配色、漢方薬や合成薬品などの医薬品などにも適用可能である。

また、対象とするものは物質だけでなく、製造条件、例えば、温度、湿度、速度等、または、色、光、音、振動、感触、臭いなど、多要素・多成分の性質を持つのであれば、物質以外のものであってもよい。なお、本発明では、これらを表す用語として、作用という言葉を用いている。物質、作用は切り分けることは難しく、物質と作用を組み合わせて使用することが応用範囲を広げるために必要である。

例えば、自動車の運転中のいすの使用感、エンジン音、車体の振動、ハンドルの感触等をすべて統合して運転者の満足度を高めるための解析などを行うことができる。また、同じく自動車を例にとると、環境適合性に関わる燃費、加速性などの客観的数値と音、振動、感触などの主観的数値を同時に解析し、満足度を高めることができる。

物質の具体的な例としては、半導体用ダイボンドフィルムの場合、以下のような物質が挙げられる。半導体用ダイボンドフィルムを構成する物質として、高分子量成分、熱硬化性成分、無機フィラー、硬化促進剤、触媒、カップリング剤、添加剤等が挙げられる。
高分子量成分として、具体的には、ポリイミド、ポリスチレン、ポリエチレン、ポリエステル、ポリアミド、ブタジエンゴム、アクリルゴム、（メタ）アクリル樹脂、ウレタン樹脂、ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリエーテルイミド樹脂、フェノキシ樹脂、変性ポリフェニレンエーテル樹脂、ポリカーボネート及びそれらの混合物等が挙げられる。官能性モノマを含む重量平均分子量が１０万以上である高分子量成分、例えば、グリシジルアクリレート又はグリシジルメタクリレート等の官能性モノマを含有し、かつ重量平均分子量が１０万以上であるエポキシ基含有（メタ）アクリル共重合体等が挙げられる。エポキシ基含有（メタ）アクリル共重合体としては、例えば、（メタ）アクリルエステル共重合体、アクリルゴム等が挙げられる。アクリルゴムは、アクリル酸エステルを主成分とし、主として、ブチルアクリレートとアクリロニトリル等の共重合体や、エチルアクリレートとアクリロニトリル等の共重合体等からなるゴムである。

また、熱硬化性成分としてはエポキシ樹脂、シアネート樹脂、フェノール樹脂及びその硬化剤等があるが、耐熱性が高い点で、エポキシ樹脂が挙げられる。エポキシ樹脂は、硬化して接着作用を有するものであれば特に限定されない。ビスフェノールＡ型エポキシ等の二官能エポキシ樹脂、フェノールノボラック型エポキシ樹脂やクレゾールノボラック型エポキシ樹脂等のノボラック型エポキシ樹脂等が挙げられる。また、多官能エポキシ樹脂、グリシジルアミン型エポキシ樹脂、複素環含有エポキシ樹脂又は脂環式エポキシ樹脂等、一般に知られているものを適用することができる。

さらに無機フィラーが挙げられる。無機フィラーとしては、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、窒化アルミニウム、ホウ酸アルミウイスカ、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ、アンチモン酸化物等が挙げられる。熱伝導性向上のためには、アルミナ、窒化アルミニウム、窒化ホウ素、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が挙げられる。溶融粘度の調整やチクソトロピック性の付与の目的には、水酸化アルミニウム、水酸化マグネシウム、炭酸カルシウム、炭酸マグネシウム、ケイ酸カルシウム、ケイ酸マグネシウム、酸化カルシウム、酸化マグネシウム、アルミナ、結晶性シリカ、非晶性シリカ等が挙げられる。また、耐湿性を向上させるためにはアルミナ、シリカ、水酸化アルミニウム、アンチモン酸化物が挙げられる。
このほかにも、硬化促進剤、触媒、添加剤、カップリング剤等が挙げられる。

さらに作用としては、フィルム製造時の温度、湿度、速度等、硬化時の温度、時間、フィルムの厚さ、幅、厚さばらつき、色など種々のものがある。
また、特性としては、耐熱性、接着力、弾性率、粘度、熱膨張係数、破断強度などの物理的特性のほか、材料費、非石油系材料の比率、毒性、リサイクル率、リサイクル可能性、材料調達に関わる輸送距離、使用する熱量、製造に関わる炭酸ガス排出量などのコスト、環境関連の特性が挙げられる。

以下、図面を参照して、本発明の好適な実施例について説明するが、本発明はこれらの実施例に制限されるものではない。
図１は、本発明に係る物質作用配合情報解析機構の一実施例を示すブロック図である。まず、ユーザが端末１０より使用する素材、特性および生成する材料に関する目標となる特性を入力する。図１においてユーザが入力した情報は、端末１０を介して実験条件入力部１１へと送信される。ここで送信される素材、特性に関する情報は、材料の種類、特性の種類、使用する材料、使用する特性、各材料の特性値、各材料の最大使用量、各材料の最低使用量、生成される化合物（組成物）の各特性の目標値、生成される化合物（組成物）の最大目標値、最低目標値、ならびに配合するにあたり不明な物質およびキーワードおよびその特性などである。

図１においてユーザが入力した、各材料の特性値や使用量等の情報は、特性のみが特徴抽出部１２に送信され、特徴抽出部１２から情報抽出部１５に送信される。情報抽出部１５はウェブ上に存在する関係する情報を検索し、その情報はウェブから得られ、情報抽出部１５を経て、知的財産権・コスト・環境負荷データベース１９に格納される。知的財産権・コスト・環境負荷データベース１９により、過去に保存された知的財産権やコストや環境負荷情報とウェブから取得された情報をまとめて、禁止領域解析部１３に送信され、禁止領域解析部１３においては禁止領域が数値的または図的またはグラフ的に生成される。禁止領域解析部１３から、実験条件入力部１１が端末１０から得た情報と、知的財産権・コスト・環境負荷データベース１９から得られた情報をまとめて配合計算・類似度判定部１４に送信する。配合計算・類似度判定部１４は、これらの情報をまとめて、数値的または図的またはグラフ的に計算し、シミュレーション結果・実験結果データベース１８に格納されている過去に行ったシミュレーション結果または実験結果と類似度が照合され、配合計算・類似度判定部１４に送信される。禁止領域に関わる情報と類似度に関わる情報が配合計算部１６を経て計算結果出力部１７に送信され、インタフェースに表示した結果が端末１０に送信され、ユーザに提示される。同時にユーザは、その情報をもとに、配合量または配合比を、数値的または図的またはグラフ的に表示されている領域を選択し、その情報が配合計算部１６に送信され、生成される材料の特徴が配合計算部１６により計算される。計算結果は、計算結果出力部１７に送信され、そこから端末１０によりユーザに提示される。禁止領域に指定される領域を選択した場合は、計算結果出力部１７によりアラートが発せられる。禁止領域か否かにかかわらず、材料の配合量または配合比が選択された場合、生成される材料の特徴が数値的または図的またはグラフ的に計算結果出力部において計算され、端末１０によりユーザに提示される。

図２は、図１で示した知的財産権・コスト・環境負荷データベース１９からの情報に基づいた禁止領域計算に関わる流れ図である。まず、第一ステップ２０で物質名、特性目標値、断片的または網羅的な物質属性を入力し、次に第二ステップ２１にて入力された物質や属性値を満たすデータを知的財産権・コスト・環境負荷データベース１９に照会して抽出、第三ステップ２２で知的財産権、コスト、環境負荷に関する禁止領域を計算される。知的財産権に抵触したり、コストや環境負荷に関して制約が満たされない場合、ならびに使用する材料が合致した場合は、第四ステップ２３で禁止領域を数値的または図的またはグラフ的に表示する。合致度が５０％以上の場合は、その情報は計算結果出力部１７を経て、端末１０によりユーザに提示される。第五ステップ２４において、第四ステップ２３で生成された禁止領域がユーザにより選択された場合は、アラートを発し、ユーザの注意を喚起する。

また、手動で実験に関わるデータを入力する際は、端末１０から入力されたデータは、情報抽出部１５を経て、データベースに格納可能なフォーマットに整形され、知的財産権・コスト・環境負荷データベース１９に格納される。

また、手動で過去のシミュレーション結果や実験結果をデータベースに入力し、保存する際には、端末１０から情報抽出部１５を経てシミュレーション結果・実験結果データベース１８に保存される。

本物質作用配合情報解析機構を使用した際に得られた全ての入力値や計算結果は、すべてシミュレーション結果・実験結果データベース１８に格納され、また、本物質作用配合情報解析機構を使用した際に得られる知的財産権またはコストまたは環境負荷に関わるすべての情報は、知的財産権・コスト・環境負荷データベース１９に格納される。

１０：端末、１１：実験条件入力部、１２：特徴抽出部、１３：禁止領域解析部、１４：配合計算・類似度判定部、１５：情報抽出部、１６：配合計算部、１７：計算結果出力部、１８：シミュレーション結果・実験結果データベース、１９：知的財産権・コスト・環境負荷データベース、２０：第一ステップ、２１：第二ステップ、２２：第三ステップ、２３：第四ステップ、２４：第五ステップ

Claims (8)

1. 物質の特性、コスト、希少性、入手容易性、環境負荷、環境適合性、毒性、炭酸ガス排出量、環境負荷レベル及び前記以外の物質ごとに特定されるパラメータから選択される１または複数の情報を、実験結果とユーザが指定する特性および特徴をリンクさせ保存し、それらを呼び出しでき、シミュレーションの際には、条件の入力でそれらの情報を条件および条件の強さとして入力可能で、かつ、断片的な条件や情報の入力であっても、ただちに制約違反を発見しアラートを発し、配合に適した物質や材料を発見し、その情報をユーザに提供できる物質作用配合情報解析機構。
2. 材料設計のシミュレーションの結果から得られたデータおよび知識をすべて格納できるとともに、シミュレーション結果のデータを自動的に解析し、解析された物質特性や特徴、在庫量、環境負荷などに関して知的財産権やコストの制約を自動的に発見でき、必要に応じてユーザが物理的特性と知識、材料工学的な特性と知識、意図的なデータの修正を可能とする請求項１に記載の物質作用配合情報解析機構。
3. 少なくとも、既出のあらゆる特許情報をウェブやあらかじめ準備されたデータベースからインポートでき、それらの情報がシミュレーション装置で解析する際に反映され、組み合わせる材料の種類や配合量に関して抵触する場合は、それらの情報をシミュレーション装置が持つデータベースあるいは外部のデータベースに格納でき、ユーザが指定した特性や特徴を保存可能とし、修正や削除を可能とするデータベースから構成される請求項１または請求項２に記載の物質作用配合情報解析機構。
4. それぞれの物質、作用の特性値を数値化して入力し、生成される物質、作用の目標値および目標範囲を与え、仮に物質の種類や量が不明な場合においても、そのなかで既存の知的財産権への抵触やコストおよび環境負荷に関わる制約違反が発見され、その際に生成される物質、作用の目標範囲を満たす物質、作用の配合量の組み合わせおよび生成される物質、作用の各特性値を知的財産権の抵触範囲やコストおよび環境負荷への制約違反の範囲とあわせて出力する事により、組み合わせ実験を仮想的に行うためのプログラム群とそれを実現するための機械装置から構成される請求項１〜３のいずれかに記載の物質作用配合情報解析機構。
5. 材料設計に関する知的財産権をウェブ上から検索し、または保有するデータベースから検索し、材料設計実験やシミュレーションによる実験を行う前の段階においても、目的とする材料設計において使用できない材料やその組合せを提示でき、さらに、網羅的または断片的な特性に関わる情報や配合可能な物質を条件や使用する材料の種類や配合量を与えた場合も、リアルタイムに知的財産権への抵触の有無とそれらの範囲をリアルタイムに検索または解析でき、数値的および明示的に表示できる請求項1〜４のいずれかに記載の物質作用配合情報解析機構。
6. 知的財産権やコストならびに環境負荷に関して材料設計シミュレーションでユーザに提示できるとともに、配合の組合せの実験結果をそのままシミュレーション結果を提示する画面に残し、他の材料配合のシミュレーション結果と比較でき、またすべての実験結果をシミュレーション装置が保持するデータベースに格納できる機能を保持する請求項1〜５のいずれかに記載の物質作用配合情報解析機構。
7. 与えられた目標特性値や使用材料や配合量に対して、知的財産権やコスト等の制約により、意義の薄い材料の組合せ可能性を除外し、残った材料配合の組合せ可能性に対して情報を提示でき、また、それらの全ての情報をデータベースに格納し、再利用可能にし、材料設計を効率的に実施できる機能とそれを実現するプログラム群を具備した請求項１〜６のいずれかに記載の物質作用配合情報解析機構。
8. すべての計算結果を保存でき、また、実際の実験結果についても保存でき、自動的に解析し、後のシミュレーションにおいて決められた計算則だけではなく、実際の実験結果から配合特性を計算し、また知的財産権やコスト等の制約も同時に計算結果に反映される機能を具備する請求項１〜８のいずれかに記載の物質作用配合情報解析機構。

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