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nim-hrkn/mi_knime_tutorial

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KNIMEを用いたマテリアルズ・インフォマティクスハンズオン(2025年度版)

本レポジトリについて

このリポジトリには、2025年度KNIMEを用いたマテリアルズ・インフォマティクス連続ハンズオンのワークフローとデータを含んでいます。

KNIME(正式名称は KNIME Analytics Platform)は データ分析・機械学習・データ前処理・可視化をノーコード/ローコードで実行できるオープンソースのデータ分析プラットフォームです。

本ハンズオンはKNIMEを用いて機械学習手法の基礎から応用までを扱います。

本レポジトリのワークフローは、以下の環境で動作確認を行っています。

  • KNIME Analytics Platform 5.8.0
  • Windows 11

※ パッケージの更新やOS環境の違いにより、 すべての環境での動作を保証するものではありません。 あらかじめご了承ください。

※パッケージのバージョン更新等により、全ての環境での動作保証はできかねます。予めご了承ください。

対象

想定受講者

  • KNIMEを用いてマテリアルズ・インフォマティクスを実践したい方
  • 機械学習の初学者(数式・実装よりも「流れ」を理解したい方)

実行環境を準備できる方

  • GitHubからリポジトリをダウンロードできること
  • KNIMEをインストールできること
  • KNIME Hubにアクセス可能であること(追加ノードをインストールする必要があります。)
  • スライドURLにアクセス可能であること
  • 動画を視聴可能な環境を有していること

※ 受講可否の判断には、各回の 「スライドおよび動画」 をご参照ください。

実行環境の構築と実行

1. KNIMEのインストール

以下の公式サイトから KNIME をインストールしてください。

https://www.knime.com/ → [Download KNIME for free]

2. 本レポジトリの取得

本レポジトリをダウンロードし、各自のPC上に保存してください。

内容

基礎編

第一回目

  • 線形回帰手法紹介
  • KNIMEの紹介
  • 初めてのワークフロー
  • トイモデルを用いた線形回帰モデル当てはめを行うワークフロー
  • トイモデルを用いた線形回帰予測モデルを作成するワークフロー
  • 材料特徴量データを用いた予測モデルを作成するワークフロー

追加ノードのインストールが必要です。ファイルからワークフローを読み込むと自動的に追加ノードのインストールが始まるはずです。

本回では、KNIMEを初めて使用する方がつまずきやすい基礎的なポイントを丁寧に解説しているため、 スライドのページ数および動画の再生時間は他回より長めになっています。

スライド:https://www.docswell.com/s/3465680103/K6ERXM-2025-12-16-144428 (149 pages), https://mat-dacs.dxmt.mext.go.jp/knime_slide_2025_1 (2つは同じスライドです。)

動画: https://youtu.be/q4YyytqBcGU (1:29:30)

第二回目

  • 次元圧縮、分類、クラスタリングの簡単な説明
  • 次元圧縮ワークフロー
  • 分類ワークフロー
  • クラスタリングワークフロー

追加ノードのインストールが必要です。ファイルからワークフローを読み込むと自動的に追加ノードのインストールが始まるはずです。

スライド:https://www.docswell.com/s/3465680103/K136LR-2025-12-16-144846 (73 pages) , https://mat-dacs.dxmt.mext.go.jp/knime_slide_2025_2 (2つは同じスライドです。)

動画:https://youtu.be/ckBnL1oMqUg (41:50)

応用編

第三回目

  • 回帰問題の分類問題への変換を行うワークフロー
  • 説明変数の変換(関数同定問題)と回帰問題を行うワークフロー
  • 決定木回帰とその応用を行うワークフロー
  • 推薦システムのワークフロー
  • Scaling則のワークフロー

スライド:https://www.docswell.com/s/3465680103/ZG2D3L-2025-12-16-145021 (109 pages), https://mat-dacs.dxmt.mext.go.jp/knime_slide_2025_3 (2つは同じスライドです。)

動画:https://youtu.be/pJBVpIFqEFA (1:05:16)

追加ノードのインストールが必要です。ファイルからワークフローを読み込むと自動的に追加ノードのインストールが始まるはずです。

workflow videos

https://youtu.be/858xtuoMN_0

workflowと設定のみ動画としています。

参考書籍

-「改訂版 Pythonではじめるマテリアルズインフォマティクス ChatGPTを活用しよう」 木野 日織,ダム ヒョウ チ(著)近代科学社Digital、ISBN:9784764960466

-「Orange Data Mining ではじめるマテリアルズインフォマティクス」⽊野 ⽇織、ダム ヒョウ チ(著) 近代科学社、ISBN:9784764906310

免責事項

本セミナーのスクリプトやデータを用いて得られた結果について一切の責任を持ちません。

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Copyright (c) 2025,2026 Hiori Kino, Released under the MIT license https://opensource.org/licenses/mit-license.php

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