研究内容

 論文は田中教授のページ に掲載されています。獲得研究費情報は下にあります。


マテリアル知能を駆使してAIに挑戦しよう!

物質をとことんまで小さくしていくと、物の性質はどんどん変化していきます。たとえば金は手に取るような大きさなら金色、だけど薄くなって数十nmになると何色になるでしょう。答えはだんだん青みがかかってきます。つまりナノデバイスを作製することにより、マクロ(手に取れるほど大きい)状態では考えもつかなかった性質が出てきます。 とくに電気デバイスでは外部の揺らぎをもろに受けゆらぎます。また性質を同じにしようとしても構造などの少しの違いが大きく物性に影響してしまいます。

田中研究室では、その様なゆらぎや違いをうまく利用して新しいタイプのデバイスを作製しようとしています。たとえば生物は揺らぎやノイズをうまく利用して、計算をしています。人間の脳はスーパーコンピュータ並みの計算をたった30Wでこなしています。我々はそれを材料の機能をうまく抽出して再現しようとしています。うまく選ぶとまるで材料に知能があるようにふるまいます。我々はそれを「マテリアル知能」と呼んでいます。マテリアル知能を駆使して、超省エネルギーコンピュータが実現されると、今の電力問題なんてあっという間に吹き飛んでいくでしょう。

以上の目標に向かって、田中研究室ではナノマテリアルサイエンスをベースにAIナノデバイスの非平衡・ゆらぎに注目して生体信号を再現するデバイスの作製を目指しています。将来的にはそれらが脳型コンピューティングに活かされると期待しています。
大きく分けて、①マテリアルAIデバイスを用いた音声認識や画像認識、②ナノカーボンネットワーク素子を用いた脳型挙動の研究、③シナプス挙動をする光応答原子スイッチを用いた人工網膜化です。

さあ君も生物がうまくこなしている世界を自分のサンプルで作ってみませんか?

シナプス挙動をする光応答原子スイッチを用いた人工網膜化
分子アーキテクトニクス機能創発を目指した単分子測定
マテリアル知能を駆使したAIデバイスの研究



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研究費取得状況

H10 風戸研究奨励会研究奨励金(国際会議発表研究費助成)・代表
   強磁性窒化物Fe16N2の結晶構造と磁性に関する研究 
H10~H11 科研費特別研究員奨励費 準安定窒化物Fe16N2の構造研究と磁性評価・代表
H16 (独)日本学術振興会国際学会等派遣事業 アジアナノ2004(北京)に参加
   Fabrication method for equally distance nanorods array using shadow-cone method
H16 日立製作所(株)共同研究費(於:北陸先端大)・代表 
   シャドウコーン法を使った直立ナノロッド配列作製とその応用
H16~H17 委任経理金・ビジョンアーツ(株)・代表 
   分子エレクトロニクスに関する研究
H16~H17 科研費萌芽研究・代表
   ナノ球リソグラフィーとシャドーコーン法によるナノロッド配列の作製とその光学特性評価
H17 石川カーボン科学技術振興財団助成・代表
   カーボンナノチューブ配線上でナノデバイスとして動作する平面分子に関する研究
H17 島津科学技術振興財団助成・代表
   単層カーボンナノチューブ配線上へのナノサイズ分子デバイスの配置と点接触電流
   イメージング原子間力顕微鏡を用いた特性評価
H17 分子科学研究所・若手研究者への研究支援・代表  
   カーボンナノチューブ配線上でナノデバイスとして動作する平面分子の物性測定
H17~H18 科研費基盤(B)・分担 ナノチューブ上での金属クラスター構造制御と物性
H17 三菱財団自然科学研究助成・分担
   固体電解質ナノスイッチを用いた学習機能回路の研究
H15-18 CREST「医療に向けた化学・生物系分子を利用したバイオ素子・システムの創製」・分担 
   巨大ポルフィリンアレーのメゾスコピック構造デバイス
H18~H19 科研費若手(B)・代表
   カーボンナノチューブ配線上でナノデバイスとして動作する平面分子の電気特性評価
H17~H21 文部科学省 キーテクノロジー 研究開発の推進(ナノテク融合)・分担
   「原子スイッチを用いた次世代プログラマブル論理演算デバイス開発」 
   ナノギャップの形成に関する研究
H19~H21 科研費基盤(B)・分担 
    カーボンナノチューブ電極による単分子電子素子の研究
H20 大阪大学理学研究科長裁量経費「若手研究者への研究支援」・代表
   単層カーボンナノチューブ上の平面分子ナノ集合体の伝導性とイオン化エネルギーの関係
H20~H24 科研費新学術「分子ナノシステムの創発化学」・分担
   ボトムアップ/トップダウンプロセスの融合による電子・光機能創発
H21~H22 科研費若手(B)・代表 無機スイッチングデバイスの有機分子を用いた高機能化
H23~H25 科研費基盤(B)・分担 機能性単分子の電子機能/構造相関の解明
H23 大阪大学理学研究科長裁量経費「若手研究者への研究支援」・代表 
   グラフェンナノリボンナノワイヤー上の有機ナノ粒子の伝導特性 
H24 稲盛財団助成・代表
   有機ナノ粒子吸着によるグラフェンナノリボンの電気特性制御への挑戦
H24~H26 科研費基盤(C)・代表
   カーボンナノシステムの有機分子修飾による電子特性制御
H25~H29 科研費新学術 分子アーキテクトニクス・分担 
   非対称、非線形単分子電気特性を示す有機・無機混成分子系の合成と機能集積化
H26~H27 九州工業大学 大学改革プロジェクト事業・分担
   脳型情報処理のための自己組織化プロセスによるナノデバイス・回路・システムの開発
H27 池谷科学技術研究助成・代表 
   アンジップグラフェンナノリボンの交差構造の電気物性制御
H27~H29 科研費基盤(B)・代表 
   アンジップ単層グラフェンナノリボンの革新的エッジエンジニアリング
H27~H28 科研費挑戦的萌芽・代表
   パルス発生する負性抵抗素子カーボンナノチューブネットワークの脳型情報処理への応用
H28 北九州市学術・研究振興事業調査研究助成・代表 
   自動トマトロボットの品質向上のための革新的触覚センサーの開発研究
H29~H31 科研費基盤(B)・分担 
   強相関電子材料のドメイン界面における異常配位環境を利用した新奇機能性開拓
H29~H31 科研費基盤(B)・分担 原子圧縮制御型分子シナプス素子の開発
H29  九州工業大学 マレーシアプトラ大学との共同研究事業・代表
H30 公益財団法人北九州産業学術推進機構新成長戦略推進研究開発事業・代表 
   自動トマト収穫ロボット搭載用の熟れ度検出のための革新的触覚センサーと
   機械学習自動判別システムの開発研究
R01~R03 科研費基盤(B)・代表
   アンジップ単層グラフェンナノリボンの生成メカニズム解明と革新的機能創成
R01  九州工業大学 研究力強化事業・代表
   マテリアルの潜在的能力を引き出す脳型デバイスの研究と人工知能脳型ハードウェア化
R01~R02 科研費挑戦的萌芽・代表
   銀/硫化銀ナノ粒子によるランダムネットワークを用いた革新的脳型デバイスへの挑戦
R01~R05 国際共同研究強化(B)・分担
   サイト選択的化学吸着によるグラフェンナノリボンのバンドギャップアクティブ制御

R02~R03 科研費挑戦的萌芽・分担
   次世代人工知能のための海馬機能の集積回路化に向けたナノ構造メモリ素子・回路の研究
R02 公益財団法人北九州産業学術推進機構新成長戦略推進研究開発事業・分担
   カーボンナノチューブによる偶発的回路構造を利用した触覚センシング
R02~R03 科研費挑戦的萌芽・分担
   次世代人工知能のための海馬機能の集積回路化に向けたナノ構造メモリ素子・回路の研究
R03~R07 科学技術振興機構CREST自在配列システム領域・主たる共同研究者
   神経ネットワーク型分子・ナノ材料システム
R04~R07 科研費基盤(B)・代表
   ナノシステムの化学ダイナミクスを利用した超低消費電力マテリアルリザバーの開発

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