Case

解析事例

EDEMにおける安息角キャリブレーションへの応用

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粉粒体解析ソフトEDEMを使った事例です。粉体材料は代表的な物性値がなく、設定パラメータのキャリブレーションが重要になります。測定可能な量を実測データと解析で比較し、EDEMで設定する設定パラメータを決定します。

 

汎用的に粉体解析のキャリブレーションで使われている測定量は、「安息角」です。安息角とは、粉体を平らな皿などの上に落下させたときに形成される山の斜面と、水平面のなす角のことを指します。

 

本事例では、最適なパラメータの組合せを見つけるために、以下の手法を用いました;

 

  • HyperStudyを使用して、設定パラメータ(説明変数)を振った多数の解析ケースを作成
  • RapidMinarにより、安息角の予測モデルを構築
  • 予測モデルを用いて、実測データと同じ安息角が得られるパラメータの組み合わせを探査

これによって、キャリブレーション作業の効率化を図れます。

  • edem13-pic1

 

以下は、RapidMinarによる予測値です。EDEMで計算した安息角とよく一致する結果が得られました。 

  • edem13-pic2

 

 以下は、予測値と学習データ(真値)の比較グラフです。一部、外れ値が見られるものの、それ以外は学習データの値をよく再現しており、予測モデルの信頼性を確認できました。 

  • edem13-pic3
 

 

まとめ

 

AIを活用したキャリブレーションの利点として、以下が挙げられます。

  • 評価点の効率的な拡張
    従来は解析コストや時間の制約から限られていたパラメータ組合せを、AIモデルにより広範に評価可能となり、設定パラメータ空間の全体傾向を把握する手助けとなります。

  • 初期値の合理的推定
    学習済みモデルを活用することで、最適化探索を始める前に有望な初期パラメータ範囲を推定できます。これにより、試行錯誤の削減や解析工数の短縮が期待されます。

  • 解析コストの削減
    AIモデルによる予測結果を活用することで、EDEMの詳細解析を必要最小限に抑えられ、総計算時間の削減につながります。

 

 
 
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