JP2020135256A - 探索システムおよび探索方法 - Google Patents
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Abstract
Description
先ず、本願において開示される代表的な実施の形態について概要を説明する。代表的な実施の形態についての概要説明で括弧を付して参照する図面中の参照符号はそれが付された構成要素の概念に含まれるものを例示するに過ぎない。
本発明の代表的な実施の形態は、物性パラメータ関係性データベース(1)とグラフ生成部(2)とグラフ探索部(4)とユーザーインターフェース(5)とを備える探索システム(10)であって、以下のように構成される(図1)。
〔1〕項において、前記物性パラメータ関係性データベースに前記複数のパラメータ対として記憶される複数の物性パラメータを第1物性パラメータとする。また、前記第1物性パラメータに含まれ、前記物性測定法データベースに、前記1または複数の測定法のそれぞれの測定対象として記憶される物性パラメータを第2物性パラメータ(図2における32)とする。
〔2〕項において、前記物性測定法データベースは、前記1または複数の測定法のそれぞれが基礎とする測定原理が利用する1または複数の物性パラメータを、第3物性パラメータ(図2における33)として当該測定法に対応づけてさらに記憶する。
〔3〕項において、前記探索システムは影響因子データベース(8)をさらに備える(図9)。本明細書において「影響因子」とは、物性パラメータでないが物性に影響を与え、その結果、測定法とその基礎となっている測定原理に寄与する因子を指す。例えば、温度、圧力、電界、磁界などの環境的な因子、例えば、球状、柱状、線状、クラスタ、表面積/体積比、配向方向、分散度などの物質の形態に関する因子、及び、例えば長さ、径、ナノ、マイクロ、バルクなどの物質の大きさを表す因子が含まれる。
〔1〕項から〔4〕項のうちのいずれか1項において、前記探索システムはユーザーごとにユーザー測定法データベース(9)をさらに備える(図12)。前記ユーザー測定法データベースは、互いに対応付けて前記物性測定法データベースに記憶される前記測定法とその測定対象である物性パラメータに加えて、当該ユーザーがその測定法を実行するための測定設備に関する情報、及び/または、その測定法によって得られた測定結果に関する情報を、さらに対応付けて記憶する。
本発明の代表的な実施の形態は、物性パラメータ関係性グラフ(15)とグラフ探索部(4)とユーザーインターフェースと(5)を備える探索システム(10)であって、以下のように構成される(図13)。
〔6〕項において、前記探索システムは影響因子データベース(8)をさらに備える(図13)。
〔6〕項または〔7〕項において、前記探索システムはユーザーごとにユーザー測定法データベース(9)をさらに備える(図13)。前記ユーザー測定法データベースは、互いに対応付けて前記物性測定法データベースに記憶される前記測定法とその測定対象である物性パラメータに加えて、当該ユーザーがその測定法を実行するための測定設備に関する情報、及び/または、その測定法によって得られた測定結果に関する情報を、さらに対応付けて記憶する。
本発明の代表的な実施の形態は、記憶装置を備える計算機上で動作するソフトウェアによって実装され、前記記憶装置に記憶される物性パラメータ関係性データベース(1)を参照するグラフ生成ステップ(S1)と、測定法情報要求ステップ(S6)と、グラフ探索ステップ(S3)とを含む探索方法であって、以下のように構成される(図14)。
〔9〕項において、前記物性パラメータ関係性データベースに前記複数のパラメータ対として記憶される複数の物性パラメータを第1物性パラメータとし、前記第1物性パラメータに含まれ、前記物性測定法データベースに前記1または複数の測定法のそれぞれに測定対象として対応する1または複数の物性パラメータを第2物性パラメータ(図2における32)とする。
〔10〕項において、前記物性測定法データベースは、前記1または複数の測定法のそれぞれが基礎とする測定原理が利用する1または複数の物性パラメータを第3物性パラメータ(図2における33)として当該測定法に対応づけてさらに記憶する。
〔11〕項において、前記探索方法は、前記記憶装置または他の記憶装置に記憶される、影響因子データベース(8)をさらに備える(図15)。
〔9〕項から〔12〕項のうちのいずれか1項において、前記探索方法は、前記記憶装置または他の記憶装置に記憶される、ユーザーごとのユーザー測定法データベース(9)をさらに備える(図15)。
前記ユーザー測定法データベースは、互いに対応付けて前記物性測定法データベースに記憶される前記測定法とその測定対象である物性パラメータに加えて、当該ユーザーがその測定法を実行するための測定設備に関する情報、及び/または、その測定法によって得られた測定結果に関する情報を、さらに対応付けて記憶する。
本発明の代表的な実施の形態は、記憶装置を備える計算機上で動作するソフトウェアによって実装され、探索条件入力ステップ(S2、図16には不図示)から入力される探索条件にしたがって、前記記憶装置に記憶される物性パラメータ関係性グラフ(15)を探索するグラフ探索ステップ(S3)を備える探索方法であって、以下のように構成される(図16)。
〔14〕項において、前記記憶装置または他の記憶装置に記憶される前記探索システムは影響因子データベース(8)をさらに備える(図16)。
〔14〕項または〔15〕項において、前記探索方法は、前記記憶装置または他の記憶装置に記憶される、ユーザーごとのユーザー測定法データベース(9)をさらに備える(図16)。
実施の形態について更に詳述する。
図1は、実施形態1に係る探索システムの構成例を示すブロック図である。
測定法に関する情報の出力方法は任意であるが、探索結果が1以上の経路または部分グラフとして出力される場合には、そのグラフを拡張して出力することができる。すなわち、図1に示すように探索システム10にグラフ拡張部7を追加する。
図7は、物質のエネルギーバンド構造図であり、X線吸収分光法、X線発光分光法、及びX線光電子分光法の測定対象である物性パラメータと、それらと密接に関連する物性パラメータとの間の関係性が示されている。物質のバレンスバンドとコンダクションバンドの間にはフェルミレベルEFがある。X線光電子分光法の測定対象である結合エネルギーは、結合エネルギー準位EBとフェルミレベルEFの差である。X線吸収分光法の測定対象であるX線吸収端エネルギーは、コンダクションバンドの下端であるコンダクションバンドミニマムECと結合エネルギー準位EBとの差である。X線発光分光法の測定対象であるX線発光端エネルギーはバレンスバンドの上端であるバレンスバンドマキシマムEVと結合エネルギー順位EBとの差である。バレンスバンドオフセットは、バレンスバンドマキシマムEVとフェルミレベルEFの差として、X線光電子分光法の測定対象である。
これらの測定法の直接の測定対象ではない物性パラメータである、バンドギャップ及びコンダクションバンドエッジは、同じエネルギーバンド構造図で説明される。即ち、バンドギャップは、コンダクションバンドミニマムECとバレンスバンドマキシマムEVとの差、コンダクションバンドエッジはコンダクションバンドミニマムECとフェルミレベルEFとの差である。このような物性パラメータの関係性は教科書などに記載されており、本発明の探索システム10では物性パラメータ関係性データベース1に記憶され、グラフ生成部2によって、対応するノード、エッジとしてグラフ3に反映されている。図6に例示される部分グラフ21は、グラフ3の一部である。
本発明の探索システム10は、記憶装置と計算機を備えたハードウェアシステム上に、ソフトウェアとして機能構築される。
図9は、実施形態2に係る探索システムの構成例を示すブロック図である。
図12は、本実施形態3に係る探索システム10の構成例を示すブロック図である。
図13は、本実施形態4に係る探索システム10の構成例を示すブロック図である。
以上のように実施形態1〜4で説明した本発明の探索システム10は、実施形態1の「ハードウェア/ソフトウェア実装形態」において図8を引用して説明したとおり、記憶装置と計算機を備えたハードウェアシステム上に、ソフトウェアとして機能構築することができる。したがって、本発明は、記憶装置と計算機を備えたハードウェアシステムを利用する探索方法と位置付けることができる。
2 グラフ生成部
3 グラフ
4 グラフ探索部
5 ユーザーインターフェース
6 物性測定法データベース
7 グラフ拡張部
8 影響因子データベース
9 ユーザー測定法データベース
10 探索システム
11 環境記述データベース
12 形態記述データベース
13 サイズ記述データベース
15 物性パラメータ関係性グラフ
21 探索結果
22 測定法と探索結果との関係性に基づいて追加されたエッジ
23 影響因子と探索結果との関係性に基づいて追加されたエッジ
30 物性測定法データベースの入力フォーム
31 測定法
32 測定対象の物性パラメータ
33 測定原理が利用する物性パラメータ
34 測定原理に関与する影響因子
100 サーバー
110、120 ワークステーション
101、111、121 計算機
102、112、122 記憶装置
103、113、123 ネットワークインターフェース
104、114、124 入力部
105、115、125 表示部
200 ネットワーク
Claims (16)
- 物性パラメータ関係性データベースとグラフ生成部とグラフ探索部とユーザーインターフェースとを備える探索システムであって、
前記物性パラメータ関係性データベースは、関係性を有する物性パラメータの複数のパラメータ対を記憶し、
前記グラフ生成部は、前記複数のパラメータ対に含まれる複数の物性パラメータのそれぞれをノードとし、前記複数のパラメータ対のそれぞれに対応するノード間をエッジとする、グラフを生成することができるように構成され、
前記グラフ探索部は、前記ユーザーインターフェースを介して与えられる探索条件に基づいて前記グラフを探索し、探索結果を前記ユーザーインターフェースを介して出力することができるように構成され、前記探索結果は、前記探索条件を満たす複数のノード及び複数のエッジによって構成される1以上の経路または部分グラフであり、
前記探索システムは、物性測定法データベースをさらに備え、
前記物性測定法データベースは、1または複数の測定法とその測定対象である物性パラメータとを対応付けて記憶し、
前記ユーザーインターフェースは、前記物性測定法データベースを参照することにより、前記探索結果に関連する測定法に関する情報を、当該探索結果とともに出力することができるように構成される、
探索システム。 - 請求項1において、前記物性パラメータ関係性データベースに前記複数のパラメータ対として記憶される複数の物性パラメータを第1物性パラメータとし、前記第1物性パラメータに含まれ、前記物性測定法データベースに前記1または複数の測定法の測定対象として記憶される物性パラメータを第2物性パラメータとし、前記探索システムはグラフ拡張部をさらに備え、
前記グラフ拡張部は、前記物性測定法データベースに記憶される前記1または複数の測定法のそれぞれに対応して新たなノードを前記グラフに追加し、それぞれの測定法に対応づけて記憶された第2物性パラメータに対応する前記グラフ内のノードと前記新たなノードとの間に新たなエッジを追加できるように構成され、
前記ユーザーインターフェースは、測定法に対応して追加された前記新たなノード及び前記新たなエッジのうち、前記探索結果である前記1以上の経路または部分グラフに含まれるノードに接続されるエッジ及びそれに接続されるノードを、当該探索結果とともに表示する、
探索システム。 - 請求項2において、前記物性測定法データベースは、前記1または複数の測定法のそれぞれが基礎とする測定原理が利用する1または複数の物性パラメータを第3物性パラメータとして当該測定法に対応づけてさらに記憶し、
前記グラフ拡張部は、前記1または複数の測定法のそれぞれに対応して前記グラフに追加された前記新たなノードと、当該測定法に対応付けて前記物性測定法データベースに記憶される前記第3の物性パラメータに対応する前記グラフ内のノードとの間に、新たなエッジをさらに追加することができるように構成され、
前記ユーザーインターフェースは、さらに追加された前記新たなエッジのうち、前記探索結果である前記1以上の経路または部分グラフに含まれるノードに接続されるエッジを、さらに追加して表示することができるように構成される、
探索システム。 - 請求項3において、物性に影響を与える物性パラメータ以外の因子を影響因子とし、前記探索システムは影響因子データベースをさらに備え、
前記物性測定法データベースは、前記第2及び第3物性パラメータのうちの少なくとも1個の物性パラメータと、当該物性パラメータが依存性を有する1以上の影響因子とを対応付けて記憶し、
前記グラフ拡張部は、前記物性測定法データベースが記憶する各測定法に対応して追加したノード及びエッジに加えて、それぞれの測定法が基礎とする測定原理に関与する影響因子をさらに新たなノードとし、当該関係性によって関連が規定される第2及び/または第3物性パラメータに対応するノードとの間をさらに新たなエッジとして、前記グラフに追加することができるように構成され、
前記ユーザーインターフェースは、前記さらに新たなノード及び前記さらに新たなエッジを追加して表示することができるように構成される、
探索システム。 - 請求項1から請求項4のうちのいずれか1項において、前記探索システムはユーザーごとにユーザー測定法データベースをさらに備え、
前記ユーザー測定法データベースは、前記物性測定法データベースに互いに対応付けて記憶される前記測定法とその測定対象である物性パラメータに加えて、当該ユーザーがその測定法を実行するための測定設備に関する情報、及び/または、その測定法によって得られた測定結果に関する情報を、さらに対応付けて記憶する、
探索システム。 - 物性パラメータ関係性グラフとグラフ探索部とユーザーインターフェースとを備える探索システムであって、前記物性パラメータ関係性グラフは、関係性を有する物性パラメータの複数のパラメータ対に含まれる複数の物性パラメータのそれぞれをノードとし、前記複数のパラメータ対のそれぞれに対応するノード間をエッジとするグラフであり、前記複数のパラメータ対に含まれる複数の物性パラメータを第1物性パラメータとし、前記探索システムは、物性測定法データベースとグラフ拡張部とをさらに備え、
前記物性測定法データベースは、1または複数の測定法とその測定対象である物性パラメータとを対応付けて記憶し、前記測定対象である物性パラメータを第2物性パラメータとし、前記測定法が基礎とする測定原理が利用する1または複数の物性パラメータを第3物性パラメータとして前記測定法に対応づけて、前記物性測定法データベースにさらに記憶し、前記第2物性パラメータと前記第3物性パラメータとの関係性を、前記測定法に対応づけて、前記物性測定法データベースにさらに記憶し、
前記グラフ拡張部は、前記物性測定法データベースに記憶される前記1または複数の測定法のそれぞれに対応して新たなノードを前記物性パラメータ関係性グラフに追加し、それぞれの測定法に対応づけて記憶された第2及び第3物性パラメータに対応する前記物性パラメータ関係性グラフ内のノードと前記新たなノードとの間に新たなエッジを追加できるように構成され、
前記グラフ探索部は、前記ユーザーインターフェースを介して指定される1または複数の測定法に対応するノードを起点として所定の範囲内にある部分グラフを、前記ユーザーインターフェースを介して探索結果として出力することができるように構成される、
探索システム。 - 請求項6において、物性に影響を与える物性パラメータ以外の因子を影響因子とし、前記探索システムは影響因子データベースをさらに備え、
前記物性測定法データベースは、前記第2及び第3物性パラメータのうちの少なくとも1個の物性パラメータと、当該物性パラメータが依存性を有する1以上の影響因子とを対応付けて記憶し、
前記グラフ拡張部は、前記物性測定法データベースが記憶する各測定法に対応して追加したノード及びエッジに加えて、それぞれの測定法が基礎とする測定原理に関与する影響因子をさらに新たなノードとし、当該関係性によって関連が規定される第2及び/または第3物性パラメータに対応するノードとの間をさらに新たなエッジとして、前記物性パラメータ関係性グラフに追加することができるように構成され、
前記ユーザーインターフェースは、前記さらに新たなノード及び前記さらに新たなエッジを追加して表示することができるように構成される、
探索システム。 - 請求項6または請求項7において、前記探索システムはユーザーごとにユーザー測定法データベースをさらに備え、
前記ユーザー測定法データベースは、前記物性測定法データベースに互いに対応付けて記憶される前記測定法とその測定対象である物性パラメータに加えて、当該ユーザーがその測定法を実行するための測定設備に関する情報、及び/または、その測定法によって得られた測定結果に関する情報を、さらに対応付けて記憶する、
探索システム。 - 記憶装置を備える計算機上で動作するソフトウェアによって実装され、前記記憶装置に記憶される物性パラメータ関係性データベースを参照するグラフ生成ステップと、測定法情報要求ステップと、グラフ探索ステップとを含む探索方法であって、
前記物性パラメータ関係性データベースは、関係性を有する物性パラメータの複数のパラメータ対を記憶し、
前記グラフ生成ステップは、前記複数のパラメータ対に含まれる複数の物性パラメータのそれぞれをノードとし、前記複数のパラメータ対のそれぞれに対応するノード間をエッジとする、グラフを生成し、
前記グラフ探索ステップは、前記測定法情報要求ステップから与えられる情報要求された測定法に基づいて前記グラフを探索し、前記探索条件を満たす複数のノード及び複数のエッジによって構成される1以上の経路または部分グラフを探索結果として出力し、
前記探索方法は、前記記憶装置または他の記憶装置に記憶される物性測定法データベースをさらに備え、前記物性測定法データベースは、1または複数の測定法とその測定対象である物性パラメータとを対応付けて記憶し、
前記探索方法は、前記物性測定法データベースを参照することにより、前記探索結果に関連する測定法に関する情報を、当該探索結果とともに出力する、
探索方法。 - 請求項9において、前記物性パラメータ関係性データベースに前記複数のパラメータ対として記憶される複数の物性パラメータを第1物性パラメータとし、前記第1物性パラメータに含まれ、前記物性測定法データベースに前記1または複数の測定法のそれぞれに測定対象として対応する1または複数の物性パラメータを第2物性パラメータとし、前記探索方法はグラフ拡張ステップをさらに備え、
前記グラフ拡張ステップは、前記物性測定法データベースが記憶する各測定法をそれぞれ新たなノードとして前記グラフに追加し、前記新たなノードと対応する第2物性パラメータに対応するノードとの間にエッジを追加し、
前記探索方法は、測定法に対応して追加された前記新たなノード及び前記新たなエッジのうち、前記探索結果である前記1以上の経路または部分グラフに含まれるノードに接続されるエッジ及びそれに接続されるノードを、当該探索結果とともに表示する、
探索方法。 - 請求項10において、前記物性測定法データベースは、前記1または複数の測定法のそれぞれが基礎とする測定原理が利用する1または複数の物性パラメータを第3物性パラメータとして当該測定法に対応づけてさらに記憶し、
前記グラフ拡張ステップは、前記1または複数の測定法のそれぞれに対応して前記グラフに追加された前記新たなノードと、当該測定法に対応付けて前記物性測定法データベースに記憶される前記第3の物性パラメータに対応する前記グラフ内のノードとの間に、新たなエッジをさらに追加し、
前記探索方法は、さらに追加された前記新たなエッジのうち、前記探索結果である前記1以上の経路または部分グラフに含まれるノードに接続されるエッジを、さらに追加して表示する、
探索方法。 - 請求項11において、前記探索方法は、前記記憶装置または他の記憶装置に記憶される、影響因子データベースをさらに備え、
前記物性測定法データベースは、前記第2及び第3物性パラメータのうちの少なくとも1個の物性パラメータと、当該物性パラメータが依存性を有する1以上の影響因子とを対応付けて記憶し、
前記グラフ拡張ステップは、前記物性測定法データベースが記憶する各測定法に対応して追加したノード及びエッジに加えて、それぞれの測定法が基礎とする測定原理に関与する影響因子をさらに新たなノードとし、当該関係性によって関連が規定される第2及び/または第3物性パラメータに対応するノードとの間をさらに新たなエッジとして、前記物性パラメータ関係性グラフに追加し、
前記探索方法は、前記さらに新たなノード及び前記さらに新たなエッジを追加して表示する、
探索方法。 - 請求項9から請求項12のうちのいずれか1項において、前記探索方法は、前記記憶装置または他の記憶装置に記憶される、ユーザーごとのユーザー測定法データベースをさらに備え、
前記ユーザー測定法データベースは、互いに対応付けて前記物性測定法データベースに記憶される前記測定法とその測定対象である物性パラメータに加えて、当該ユーザーがその測定法を実行するための測定設備に関する情報、及び/または、その測定法によって得られた測定結果に関する情報を、さらに対応付けて記憶する、
探索システム。 - 記憶装置を備える計算機上で動作するソフトウェアによって実装され、探索条件入力ステップから入力される探索条件にしたがって、前記記憶装置に記憶される物性パラメータ関係性グラフを探索するグラフ探索ステップを備える探索方法であって、
前記物性パラメータ関係性グラフは、関係性を有する物性パラメータの複数のパラメータ対に含まれる複数の物性パラメータのそれぞれをノードとし、前記複数のパラメータ対のそれぞれに対応するノード間をエッジとする、グラフであり、前記複数のパラメータ対に含まれる複数の物性パラメータを第1物性パラメータとし、
前記探索方法は、前記記憶装置または他の記憶装置に記憶される物性測定法データベースと、前記物性測定法データベースを参照するグラフ拡張ステップとをさらに備え、
前記物性測定法データベースは、1または複数の測定法と、その測定対象である物性パラメータとを対応付けて記憶し、前記測定対象である物性パラメータを第2物性パラメータとし、前記測定法が基礎とする測定原理が利用する1または複数の物性パラメータを第3物性パラメータとして前記測定法に対応づけて、前記物性測定法データベースにさらに記憶し、前記第2物性パラメータと前記第3物性パラメータとの関係性を、前記測定法に対応づけて、前記物性測定法データベースにさらに記憶し、
前記グラフ拡張ステップは、前記物性測定法データベースに記憶される前記1または複数の測定法のそれぞれに対応して新たなノードを前記物性パラメータ関係性グラフに追加し、それぞれの測定法に対応づけて記憶された第2及び第3物性パラメータに対応する前記物性パラメータ関係性グラフ内のノードと前記新たなノードとの間に新たなエッジを追加し、
前記グラフ探索ステップは、指定される1または複数の測定法に対応するノードを起点として所定の範囲内にある部分グラフを、探索結果として出力する、
探索方法。 - 請求項14において、前記記憶装置または他の記憶装置に記憶される前記探索システムは影響因子データベースをさらに備え、
前記物性測定法データベースは、前記第2及び第3物性パラメータのうちの少なくとも1個の物性パラメータと、当該物性パラメータが依存性を有する1以上の影響因子とを対応付けて記憶し、
前記グラフ拡張ステップは、前記物性測定法データベースが記憶する各測定法に対応して追加したノード及びエッジに加えて、それぞれの測定法が基礎とする測定原理に関与する影響因子をさらに新たなノードとし、当該関係性によって関連が規定される第2及び/または第3物性パラメータに対応するノードとの間をさらに新たなエッジとして、前記物性パラメータ関係性グラフに追加し、
前記探索方法は、前記さらに新たなノード及び前記さらに新たなエッジを追加して表示する、
探索方法。 - 請求項14または請求項15において、前記探索方法は、前記記憶装置または他の記憶装置に記憶される、ユーザーごとのユーザー測定法データベースをさらに備え、
前記ユーザー測定法データベースは、互いに対応付けて前記物性測定法データベースに記憶される前記測定法とその測定対象である物性パラメータに加えて、当該ユーザーがその測定法を実行するための測定設備に関する情報、及び/または、その測定法によって得られた測定結果に関する情報を、さらに対応付けて記憶する、
探索方法。
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