Graduate School of Informatics

Updated on 2024/03/28
博士(工学) ( 1997.3 京都大学 )
quantum chemistry, many-body theory, density functional theory, reduced density matrices, parallel processing, cheminformatics
Others / Others / Physical Chemistry
Informatics / Intelligent informatics / cheminformatics
Others / Others / Software
Others / Others / Mathematical Physics/Fundamental Theory of Physical Properties
化学情報学による物質設計
表面励起状態の理論化学
グラフィックボードを用いた科学技術計算の加速
Direct determination of the denoity matrix
Kyoto University Graduate School, Division of Engineering
- 1997
Country: Japan
Kyoto University Faculty of Engineering
- 1992
Country: Japan
日本物理学会
日本コンピュータ化学会
2020.4
Learning organo-transition metal catalyzed reactions by graph neural networks
Sakai, M; Kaneshige, M; Yasuda, K
JOURNAL OF COMPUTATIONAL CHEMISTRY Vol. 45 ( 6 ) page: 341 - 351 2024.3
Molecules with a TEMPO-based head group as high-performance organic friction modifiers
Hou Jinchi, Tsukamoto Masaki, Hor Seanghai, Chen Xingyu, Yang Juntao, Zhang Hedong, Koga Nobuaki, Yasuda Koji, Fukuzawa Kenji, Itoh Shintaro, Azuma Naoki
FRICTION Vol. 11 ( 2 ) page: 316 - 332 2023.2
Adsorption Behavior of TEMPO-Based Organic Friction Modifiers during Sliding between Iron Oxide Surfaces: A Molecular Dynamics Study
Chen Xingyu, Yang Juntao, Yasuda Koji, Koga Nobuaki, Zhang Hedong
LANGMUIR Vol. 38 ( 10 ) page: 3170 - 3179 2022.3
グラフニューラルネットワークによる有機遷移金属反応の学習 Invited Reviewed
酒井基至, 金重光典, 安田耕二
Journal of Computer Chemistry, Japan Vol. 21 ( 4 ) page: 126 - 128 2022
特徴ベクトルから分子構造を生成するアルゴリズム Invited Reviewed
陸明浩, 安田耕二
Vol. 17 ( 5 ) page: 228-231 2019.3
Resonance State Method for Electron Injection in Dye Sensitized Solar Cells
Sulzer David, Yasuda Koji
JOURNAL OF CHEMICAL THEORY AND COMPUTATION Vol. 14 ( 10 ) page: 5090-5104 2018.10
A New Method To Evaluate Excited States Lifetimes Based on Green's Function: Application to Dye-Sensitized Solar Cells Reviewed
David Sulzer, Satoru Iuchi, Koji Yasuda
J. Chem. Theory Comput. Vol. 12 page: 3074−3086 2016
1. Improving DIIS convergence for metallic systems using Gaussian basis set Reviewed
David Sulzer, Satoru Iuchi, Koji Yasuda
Chemical Physics Letters Vol. 635 ( 16 ) page: 201-204 2015
Efficient calculation of two-electron integrals for high angular basis functions Reviewed
Koji Yasuda, Hironori Maruoka
International Journal of Quantum Chemistry 2013.12
Acceleration of computatuonal quantum chemistry by Heterogeneous computer architectures Reviewed
Y. Furukawa, R. Koga, K. Yasuda
Proceeding of International Conference on Modeling and Simulation Technology page: 1 2011.10
*グラフィックボードで計算物理を Invited Reviewed
安田 耕二
日本物理学会誌 Vol. 64 ( 8 ) page: 637-639 2009
*Size extensivity of the variational reduced-density-matrix method Reviewed
Maho Nakata, Koji Yasuda
Physical Review A Vol. 80 ( 4 ) page: 042109 2009
Comment on "Family of modified contracted Schroedinger equations" Reviewed
Koji Yasuda
Physical Review A Vol. 79 ( 1 ) page: 016101 2009
Two-Electron Integral Evaluation on the Graphics Processor Unit Reviewed
Koji Yasuda
Journal of Computational Chemistry Vol. 29 ( 3 ) page: 334-342 2008.2
*Accelerating Density Functional Calculations with Graphics Processing Unit Reviewed
Koji Yasuda
Journal of Chemical Theory and Computation Vol. 4 ( 8 ) page: 1230-1236 2008
*The extension of the fragment molecular orbital method with the many-particle Green's function Reviewed
Koji Yasuda, Daisuke Yamaki
The Journal of Chemical Physics Vol. 125 page: 154101 2006.10
Determination of the Hubbard model parameters by using the unrestricted Hartree-Fock solutions, and improvement of their energies Reviewed
Daisuke Yamaki, Koji Yasuda, Kizashi Yamaguchi
International Journal of Quantum Chemistry Vol. 103 ( 1 ) page: 73-81 2005
Simple minimum principle to derive a quantum-mechanical/ molecular-mechanical method Reviewed
Koji Yasuda, Daisuke Yamaki
Journal of Chemical Physics Vol. 121 page: 3964 2004
Uniqueness of the solution of the contracted Schrödinger equation. Reviewed
Koji Yasuda
Physical Review A Vol. 65 page: 052121 2002
*Local approximation of the correlation energy functional in the density matrix functional theory Reviewed
Koji Yasuda
Physical Review Letters Vol. 88 ( 5 ) page: 053001 2002
Correlation energy functional in the density matrix functional theory Reviewed
Koji Yasuda
Physical Review A Vol. 63 page: 032517 2001
Direct determination of second-order density matrix using density equation : Open-shell system and excited state Reviewed
Nakata M, Ehara M, Yasuda K and Nakatsuji H
Journal of Chemical Physics Vol. 112 ( 20 ) page: 8772-8778 2000
Direct determination of the guantum-mechanical density matrix : Parquet theory Reviewed
Physical Review A Vol. 59 ( 6 ) page: 4133 1999
Direct determination of density matrix using density equation : potential energy curres of small molecules, HF, CH4, BH3, NH3, and H2O Reviewed
Ehara M, Nakata M, Kou H, Yasuda K and Nakatsuji H
Chemical Physics Letters Vol. 305 ( 5-6 ) page: 483-488 1999
Direct determination of the quantum-mechanical density matrix using the density equation II. (共著) Reviewed
Physical Review A Vol. 56 ( 4 ) page: 2648 1997
Direct determination of the quantum-mechanical denoity Matrix using the density equation(共著) Reviewed
Physical Review Letters Vol. 76 page: 1039 1996
Theoretical Study of the Vacuum-Ultraviolet Spectra of SnH4 and Sn(CH3)4(共著) Reviewed
The Journal of Physical Chemiotry Vol. 99 page: 12501 1995
Theoretical Study of the Visible and Ultraviolet Spectra of Chromyl Chloride(CrO2Cl2)(共著) Reviewed
The Journal of Chemical Physics Vol. 99 page: 1945 1993
分子システムの計算科学
安田耕二, 天能精一郎, 他( Role: Joint author)
共立出版 2010.11
Learning Organo-Transition Metal Catalyzed Reactions by Graph Neural Networks International conference
Motoji Sakai, Su Dehong, Koji Yasuda
ICMaSS2023 2023.12.2
グラフニューラルネットワークによる有機遷移金属反応の学習と深層強化学習の活用
蘇徳紅, 酒井基至, 安田耕二
日本コンピュータ化学会2023年秋季年会 2023.11.25
Learning Organo-Transition Metal Catalyzed Reactions by Graph Neural Networks International conference
Motoji Sakai, Su Dehong, Koji Yasuda
TACC2023, Sapporo 2023.9.4
グラフニューラルネットワークを活用した有機遷移金属触媒反応の学習
酒井基至, 金重光典, 安田耕二
日本コンピュータ化学会2022秋季年会 2022.11.26
Learning Organo-Transition Metal Catalysis Using Graph Neural Networks International conference
Motoji Sakai, Mitsunori Kaneshige, Koji Yasuda
ICMaSS 2021 2021.11.5 Organizing committee of ICMaSS2021
グラフニューラルネットワークを活用した有機遷移金属触媒反応の学習
酒井基至,金重光典,安田耕二
第15回分子科学討論会 2021.9.21 分子科学会
特徴ベクトルから分子構造を生成するアルゴリズム
陸明浩, 安田耕二
日本コンピュータ化学会2018秋季年会
Green関数を用いた表面励起状態の計算法
Sulzer David, 井内哲, 安田耕二
分子科学討論会2016
Theoretical Analysis of the Electron Injection Rate in the Dye-Sensitized Solar Cells International conference
David Sulzer, Satoru Iuchi, Koji Yasuda
International Symposium on EcoTopia Science 2015 (2015).
Theoretical Analysis of the Electron Injection Rate in the Dye-Sensitized Solar Cells International conference
David Sulzer, Satoru Iuchi, Koji Yasuda
The 6th JCS (Japan-Czech-Slovakia) Symposium on Theoretical Chemistry
Toward Improvement of DSSC through Calculation of Lifetime International conference
David Sulzer, Satoru Iuchi, Koji Yasuda
The satellite symposium of International Congress of Quantum Chemistry 2015: Novel computational methods for quantitative electronic structure calculations
Theoretical study of the structure and property of Pt nanoparticles in solution International conference
Koji Yasuda
International Symposium on EcoTopia Science 2013
Quantum Chemistry on GPUs
Koji Yasuda, Ryota Koga
Acceleration of Quantum Chemistry and Chemical Similarity calculations on GPGPU architecture towards faster virtual screening International conference
R. Koga, Y. Furukawa, K. Yasuda
245th ACS National Meeting
メニーコアプロセッサと量子化学
安田耕二
第3回CMSI研究会
Acceleration of Quantum Chemistry and Chemical Similarity calculations on GPGPU architecture towards faster virtual screening
Y. Furukawa, R. Koga, K. Yasuda, N. Nariai
Joint Conference on Informatics in Biology, Medicine and Pharmacology
メニーコアプロセッサによる量子化学とその応用
安田 耕二,古川 祐貴,古賀 良太
分子科学討論会2012
Acceleration of computational quantum chemistry by AVX + CUDA on heterogeneous computer architectures International conference
Yuki Furukawa, Ryota, Koji Yasuda
242th ACS National Meeting & Exposition
Accerelation of Quantum Chemistry and Chemical Similarity calculations on GPGPU architecture toward faster virtual screening International conference
Y. Furukawa, R. Koga, N. Nariai, K. Yasuda
[2] International Conference on Rare Diseases & Orphan Drugs 2012
Rational Material Design by Quantum Chemistry International conference
Koji Yasuda, Yuji Kawamatsu
International Symposium on EcoTopia Science
メニーコアプロセッサによる量子シミュレーション
安田耕二
第34回情報科学討論会
Acceleration of computational quantum chemistry by heterogeneous computer architectures International conference
Y. Furukawa, R. Koga, K. Yasuda
[1] JSST 2011 International Conference on Modeling and Simulation Technology
並列対角化による密度行列の解法
川松裕史, 安田耕二
第5回分子科学討論会
Parallel Diagonalization and the Density Matrix International conference
Koji Yasuda
JCS Symposium on Theoretical Chemistry 2011
Parallel diagonalization and the density matrix completion International conference
Yuji Kawamatsu, Koji Yasuda
The 4th Japan-Czech-Slovak (JCS) Symposium for Theoretical and Computational Chemistry
Acceleration of FMO by CPU-GPGPU hybrid calculation International conference
Yuki Furukawa, Ryota Koga, Koji Yasuda
241st ACS National Meeting & Exposition
Acceleration of fragment molecular orbital method by GPU International conference
SC10
メニーコアプロセッサによる量子化学計算
CMSI研究会「新量子相・新物質の基礎科学」
GPUを用いたフラグメント分子軌道法の高速化
古賀良太、古川祐貴、安田耕二
CBI学会2010年大会
GPGPUによる量子化学計算の高速化
古川祐貴、古賀良太、安田耕二
分子科学討論会2010
量子化学計算について
安田耕二
第2回アクセラレーション技術発表討論会
GPGPUは電子状態計算に使えるか
安田耕二
第23期CAMMフォーラム7月合宿例会本例会
Harvard-Riken Joint Symposium :Application of GPU Computation to Brain Science, Quantum Science, Astronomy, Fluid Dynamics and other sciences
Density Functional Calculations on GPUs
ストリーミングプロセッサによる科学技術計算
シンポジウム「革新的量子化学の展開」
Local approximation of the correlation energy functional in the density matrix functional theory International conference
安田耕二
WE-Heraeus-Seminar: Modern Aspects of Many-Electron Theory
Electronic structure theory based on the reduced density matrices
安田耕二
Okazaki Conference “Molecular Orbital Theory for the New Millennium”
Comment on Energy-Time Uncertainty Relations in Quantum Measurements
フラグメント分子軌道法を中核とした量子計算創薬システムの開発
2011.4 - 2012.3
科学技術振興機構 A-STEP フィージビリティスタディ(シーズ顕在化タイプ、起 業検証タイプ)
Grant type:Competitive
GPGPUによる量子化学計算の高速化
2010.4 - 2010.9
国内共同研究
GPGPUによる量子化学計算の高速化
2009.10 - 2010.3
国内共同研究
GRAPE型専用計算機による量子化学
2006
グラフニューラルネットワークによる有機遷移金属反応の機械学習
Grant number:21K12027 2021.4 - 2024.3
科学研究費助成事業 基盤研究(C)
安田 耕二
Authorship:Principal investigator
Grant amount:\2990000 ( Direct Cost: \2300000 、 Indirect Cost:\690000 )
この研究は、既知の有機遷移金属反応を特別なニューラルネットに学習させて、新規反応をひらめかせたり、良い遷移金属触媒を発見することを目指します。そのために、遷移金属を含む分子構造をはっきり認識する、グラフニューラルネットを開発します。また、有機遷移金属の反応を実験論文などから収集し、データベースを構築します。ニューラルネットに反応パターンを学習させ、新しい反応を予想します。これを量子化学計算でシュレーディンガー方程式を解き検証します。人工知能でこの手続きを自律的、大規模かつ徹底的に行い、実験化学者の知能を超える事を目指します。
原著論文を参照しながら、実験で報告された反応式から素反応を推定し、機械学習可能なデータベースに整理した。US patentから収集された公開データから約17万個、CAS(アメリカ化学会)から提供頂いた反応から約2万個の素反応が準備できた。素反応ごとに、種類(酸化的付加、還元的脱離など)や結合変化(できる/切れる結合)を記録し、酸化反応など単純なものを除き、学習用データセットとした。
出発物を与えると、結合変化を予想するグラフニューラルネットを作った。各素反応の出発物と生成物の対を与え、教師付きで学習を行った。予測精度の高いネットワーク構造を探した。結合の種類を考慮するいわゆるNNConvという畳み込みが有効だった。最適化の結果、素反応のテストデータのうち、95%を正しく予測できた。このグラフニューラルネットは、既知の有機遷移金属錯体の反応パターンを、とても良く「覚えている」と言える。
既知の反応データベースを検索するのとは異なり、未知だが類似した反応でも予測できる点が特筆される。また、ニューラルネットによる画像認識などと同様に、人が判別アルゴリズムや特徴量を設計する必要が無い。類似反応の検索や提案、計算機シミュレーションによる有望な反応の自動計算、に応用可能だと思われる。データが準備できれば、既知の有機遷移金属反応を全て学習させることも不可能ではないと思われる。
以上の結果をまとめ、国内学会や国際学会で発表した。論文にまとめ投稿準備中である。
当初の予定通りに進展している。研究用のツール類の開発も進み、類似や派生研究を進めることも可能になった。この分野の発展は速いので、タイムリーに学会や論文発表をすることが特に必要である。グラフニューラルネットが反応をどのように「理解」しているか(いわゆる説明可能性)については、まだ良く分からない。
光学異性体など、触媒分野で興味を持たれている課題に応用することを考えたい。計算機シミュレーションによる有望な反応の自動計算など、情報技術の発展により特に恩恵を受ける分野を推進したい。人によるデータ確認(キュレーション)にまだ手間がかかる。機械学習でこれを軽減する工夫をしたい。
Grant number:21H01238 2021.4 - 2024.3
Grants-in-Aid for Scientific Research Grant-in-Aid for Scientific Research (B)
Authorship:Coinvestigator(s)
太陽電池における光電変換の基礎過程の研究と変換効率最適化・長寿命化にむけた大規模数値計算
2014.4 - 2015.3
科学研究費補助金 「HPCI戦略プログラム」分野2(新物質・エネルギー創成)第四部会 特別支援課題
Authorship:Principal investigator
GRAPE型専用計算機による量子化学
2006.4 - 2008.3
科学研究費補助金 若手研究(B)
安田耕二
Authorship:Principal investigator
完全基底関数効果を含む分子軌道法の開発と応用
2001.4 - 2004.3
科学研究費補助金 基盤研究(B)
天能 精一郎
Authorship:Coinvestigator(s)
分子や固体の電子状態を解明する、密度行列汎関数理論の開発
1999.4 - 2002.3
科学研究費補助金 特定領域研究
Authorship:Principal investigator
化学基礎II
20222
化学情報学特論
2018
大規模複雑系計算特論
2018
化学基礎II
2018
大規模複雑系計算特論
2017
情報可視化論特論
2017
化学情報学特論
2017
化学基礎II
2017
化学基礎II
2016
化学基礎II
2015
対称性と微分方程式特論
2015
複雑系科学特論
2014
化学基礎II
2014
化学基礎II
2013
対称性と微分方程式特論
2013
Fundamentals of Chemistry II
2012
Fundamentals of Chemistry II
2011
複雑系科学特論
2011
化学基礎II
2009
複雑系科学実験1
2009