材料開発のためのスペクトル解析実践講座 ～高速・自動ピークフィッティングでデータ解析を高効率化～

本講座について

近年、XPSやラマン分光などに代表されるスペクトル測定では、高品質なデータを大量に取得できるようになりました。
材料開発の現場では、XPSやラマン分光などによりマッピング測定を含む大量のスペクトルデータが取得されるケースが増えており、それらをいかに効率的に解析・活用するかが重要な課題となっています。例えば、半導体デバイスの表面分析や電池材料の構造評価などにおいては、数千～数万点規模のデータ解析が求められる一方で、解析作業の多くは人手に依存しており，大量のスペクトルデータを効率的に解析することが大きな課題となっています。

本講座では、こうした課題を解決する「ハイスループットスペクトル解析」に焦点を当て、EMアルゴリズムに基づくピークフィッティング手法と、専用アプリケーション「EMPeaks」を用いた実践的な解析手法を学びます。従来の非線形最小二乗法に比べて、初期値依存性が低く、安定かつ自動化に適した解析が可能な点が特徴です。

基礎編では初心者向けに、実際にPCを操作しながらスペクトル解析ツールの基本操作とピークフィッティングの基礎を習得します。実践編では理論的背景（EMアルゴリズム、混合モデル、統計的仮定など）を学ぶとともに、スペクトルデータの自動解析や応用事例まで踏み込みます。

「とりあえず動かす」だけでなく、「なぜうまくいくのか」まで理解することで、材料開発全般において、解析の自動化による開発効率向上やデータ活用の高度化に直結するスキルの習得を目指します。

本講座で扱う手法は、研究現場での活用にとどまらず、分析装置への組み込みやソフトウェア実装を見据えた応用も可能です。装置メーカーやソフトウェア開発に関わる方にとっても、新たな価値創出や共同研究のきっかけとなる内容です。 

アプリ「EMPeaks」によるスペクトル解析画面例

本講座で学べること

1. スペクトル解析とピークフィッティングの基礎理解
   • スペクトルデータの基本的な見方と解釈方法 
   • ピークフィッティングの考え方と実務での位置づけ
2. 従来手法の課題とEMアルゴリズムによる解決アプローチ 
   • 最小二乗法の課題（初期値依存・不安定性）の理解 
   • EMアルゴリズムによる安定したピーク分離の仕組み
3. ハイスループットスペクトル解析と自動化の考え方 
   • EMPeaksを用いた高速・大量データ解析の基本 
   • ピーク数選択やバックグラウンド処理の自動化手法
4. 実データに基づく解析フローと実践スキル 
   • 実際のスペクトルデータを用いた解析手順の理解 
   • 可視化・結果解釈まで含めた実務での活用方法
5. 解析の効率化と実装への応用視点 
   • 大量データを効率的に処理するための実装のポイント 
   • 分析装置・ソフトウェアへの応用

こんな方におすすめ

• スペクトル解析（XPS・ラマンなど）を業務で扱っており、ピークフィッティングを試行錯誤で行っている方 
• 大量のスペクトルデータ（数百～数万点）の解析に時間がかかり、効率化したい方
• 初期値設定やノイズの影響により、解析結果のばらつき・再現性に課題を感じている方
• データ解析の効率化・自動化を進め、材料開発の生産性を高めたい方
• 半導体・電池・触媒などの材料評価・分析業務に携わっている研究者・技術者
• 分析装置メーカー・計測機器メーカーで、解析機能の高度化や差別化を検討している方

実習で使用するPC・アプリについて

• アプリ利用規約
   
• PCについて
  本講座ではPCを使ったアプリ実習を行うため、各自PCをご持参ください。
  なお、PCの持参が難しい場合は有償でレンタル可能です。「PC貸出付きプラン」をお申込みください。 
  ＜推奨スペック＞
  　・OS：Windows 11 
  　・CPU：Intel Core i5 以上
  　・メモリ：16GB 以上
  ※貸し出し用PCのスペックも同様です（在庫状況により一部スペックが変更となる場合があります）
  ※PCの貸し出しは受講当日のみとなっております
  ※本オプションは外部レンタル業者を利用するため、料金は業者の価格改定等により変更となる場合があります
  ※お申込み時点の料金を確定価格としてご案内いたします
   
• 「R」「RStudio」の事前インストールについて
  アプリの使用には無料ソフトウェア「R」および「RStudio」が必要です。 
  受講にあたり、事前に以下のリンク先からダウンロード・インストールをお願いいたします。
  R：https://cran.r-project.org/
  RStudio：https://posit.co/download/rstudio-desktop
   

• アプリ「EMPeaks」の事前インストールについて
  講座で使用するアプリです。
  お申し込みいただいた方には、事前にインストールマニュアルを配布いたしますので、可能な範囲で事前インストールのご対応をお願いいたします。
  なお、基礎編・実践編ともに、講座内でインストール時間も設ける予定です。
  ※社内PCをご利用で、ソフトウェアのインストールに申請・承認が必要な場合は、事前にお手続きいただきますようお願いいたします。

   

  ご不明点等はテクノナレッジ講座事務局（ technical-knowledge@aist-solutions.co.jp ）までお問い合わせください。

プログラム詳細

目的や関心レベルに合わせて以下の2つの参加方法をご用意しています。
・「基礎編＋実践編（1日）」参加
・「実践編（午後）」のみ参加

【午前】基礎編

ゴール：従来のピーク解析の限界と、安定解析のポイントを理解する

受付：9:40～9:55 / オリエンテーション：9:55～
昼休憩：12:00～13:00

【午後】実践編

ゴール：スペクトル解析をどのように高効率化・自動化できるのかを具体例で学び、自社への適用を検討する。

受付（実践編から参加の方のみ）：12:40～12:55 / オリエンテーション：12:55～
交流会（受講者は無料、飲食あり）：16:45～17:45

受講までの流れ

本講座は、産総研グループの「技術コンサルティング」プログラムに基づいて実施されます。 
受講の流れは、以下のSTEP1からSTEP3のステップに沿って進みます。  

◆STEP1 仮申込み

• 受講を希望する場合、 有料講座の仮申込はこちら ボタンより必要事項をご記入の上、申し込み期日までにお申込みください。
• 所属会社・機関をご記入された場合、その会社・機関より弊社に対し、下記約款の様式1により、技術コンサルティングの申請をいただいたものとして取り扱います。 （ 技術コンサルティング約款 ）
• 申込み時に居住性の確認で「居住者」なおかつ特定類型「該当なし」を選択された方には、STEP2にお進みください。
• 申込み時に「非居住者」又は「特定類型該当者」を選択された方には、居住性等の確認手続きのため、別途ご連絡を差し上げます。この場合、手続きには時間を要し、受講が叶わない場合がありうることをご了承ください。手続きの完了後、STEP2にお進みください。

◆STEP2 本申込み及びお支払い

• 弊社より送付します本申込み案内メールに記載された指定日までに受講料をお支払いください。
• 本申込みの完了により、講座受講のご案内が自動で送られます。本申込み案内メールに記載の受諾書をもって、技術コンサルティング契約が成立いたします。

◆STEP3 受講

• 講座開催をもって、弊社は技術コンサルティングを実施したものといたします。

お支払方法

お支払い方法は全てクレジットカード決済のみとさせていただきます。
対応クレジットカード：Visa、Mastercard、JCB、American Express、Diners Club、Discover
※ 3Dセキュア認証に対応したカードをご利用いただきますようお願いいたします。
 

特定商取引法に基づく表記  

テクノナレッジ講座について

テクノナレッジ講座は、株式会社AIST Solutions（産総研グループ）が提供するオンラインセミナー（ウェビナー）形式の専門講座サービスです。企業の研究者やエンジニアを対象に、各産業分野の先端的な知見や技術を体系的に学べる講座として提供しています。

本講座（テクノナレッジ講座）は、インターネット環境があれば全国どこからでも参加できるオンラインセミナー（ウェビナー）として開催されており、短期間で実務に活かせる知識の習得を目的としています。産総研の研究者が講師を務める専門性の高いセミナーとして、多くの企業・研究機関の方に受講されています。

テクノナレッジ講座では、基礎から応用までを網羅したセミナーを多数開催しており、新技術の習得やリスキリングを目的とした方に最適です。オンラインセミナー（ウェビナー）に加え、一部講座では現地開催のセミナー（オンサイト）にも対応しています。