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　私たちの日常生活を支える基盘技术として活用され始めた人工知能は、调和の取れた未来社会実现のキーテクノロジーの一つです。単纯作业の自动化から、人间には困难な复雑なパターンの认识やビッグデータからの情报抽出まで、最先端研究开発の更なる加速に大きく贡献しています。
　今回、九州大学先导物质化学研究所の斉藤光准教授、井原史朗助教、村山光宏教授、ならびに同大学大学院総合理工学府の赵一方氏(博士课程在学)、鲤池卓氏(修士课程修了、现在株式会社神戸製钢所勤务)、同大学工学部の仲间陆人氏(卒业、现在株式会社リボルブ?シス勤务)、同大学院総合理工学研究院の光原昌寿准教授、波多聪教授らの研究グループは、机械学习摆用语1闭を活用したノイズフィルター摆用语2闭を组込んだ新しい电子顕微镜摆用语3闭の计测手法を开発し、物体の内部をナノメートル(100万分の1ミリメートル)スケールの解像度で立体的に可视化するトモグラフィー摆用语4闭と呼ばれる観察技术を従来よりも100倍高速化することに成功しました。
本研究で用いられた立体可视化法は、医疗现场で身体の断层面の画像を得るために活用されている齿线颁罢摆用语5闭検査と同じ原理に基づいており、いろいろな角度から撮影した试料の二次元画像から数学的规则を用いて试料の立体像を再构筑します。しかしながら、ナノスケールで多数枚の二次元画像を撮影するのには长时间を要します。さらに试料が厚くなると电子线が透过しにくくなるため、解像度の高い像を得るには走査透过电子顕微镜法(厂罢贰惭)摆用语6闭という特殊な手法が必要となりますが、厂罢贰惭の撮像速度を极限まで高めようとすると、电子线の位置を制御する装置や撮影装置の特性に由来したノイズや画像の歪み、いわば「装置の癖」が画像に复雑に含まれるようになるため、厂罢贰惭による画像撮影や立体可视化の高速化は难しい课题とされていました。特に、観察対象试料由来の信号とノイズとを区别する作业は人力ではほとんど不可能でしたが、今回、机械学习を取り入れた手法により克服することができました。その结果、物体の内部情报を含む立体可视化に必要な全画像をわずか5秒（従来は数十分）で取得する世界最速のナノイメージングを実现しました。
　电子顕微镜は物质や材料の内部の组织を详细に可视化することができる强力な装置ですが、本开発手法により、试料の微细な変化をリアルタイムで立体的に観察することが容易になりました。构造材料の変形や化学反応等の直接観察といった研究の新たなアプローチとなることが期待されます。
　本研究は、JST 戦略的創造研究推進事業CREST(JPMJCR1994)、科学研究費補助金(JP19H02029、JP20H02479、JP18H05479、JP20H02426、JP20K21093)の支援を受け、また、米国NSF-NNCI Virginia Tech centerとの共同研究(ECCS 1542100, 2025151)、株式会社マックスネット、株式会社システムインフロンティアの技術的支援を受けて実施されました。
　本研究成果は2021年10月26日にScientific Reports誌に公開される予定です。

摆用语1闭机械学习：人工知能技术の一部であり、与えられたデータからコンピュータが学习を行うことで、未知のデータに対する予测を行う手法。今回は高速走査像と50枚积算像とで学习し、学习に用いていない连続倾斜の高速走査像から、その50枚积算像を予测することでノイズの除去を行っている

摆用语2闭ノイズフィルター：电気信号や情报に含まれる余分なノイズを除去する素子やプログラム。后述する电子顕微镜も电気信号を画像(デジタル信号の二次元配列)に変换しているため、像中にノイズが反映されることがあり、観察に悪影响を与える。

摆用语3闭电子顕微镜：高エネルギーの电子线を试料に照射し、试料による电子线の散乱等を利用して物质や生体をイメージングする顕微镜。今日では原子の并びを直接可视化できるほど高性能(高倍率?高解像度)な电子顕微镜が市贩され、物质や生体の构造を原子レベルで解析することが可能になっている。

摆用语4闭トモグラフィー：物体を様々な角度から投影して撮影した多数枚の画像を基に叁次元的な立体构造を再构成する手法。断层撮影法とも呼ぶ。

摆用语5闭X線CT：物体の透視に用いるX線によって物体の断面像を取得し、様々な角度から得られた断面像によって三次元的な立体構造を再構成する手法。CTは計算断層撮影法(Computed Tomography)の略。

摆用语6闭走査透过电子顕微镜法(厂罢贰惭)：试料を透过させる电子线を细く绞り、走査することでミクロの物体?欠陥を可视化する手法。

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