国際ガラスデータベース   INTERGLAD Ver. 8
 INTERGLADの概要
 国際ガラスデータベースINTERGLAD は社団法人ニューガラスフォーラム(2011年より一般社団法人)によって開発され、1991年に世界で初めてリリースされたガラスの組成・特性データを中心とするガラス情報システムです。約35万種のガラスに関するファクトデータが収録されるとともに、それらの情報を目的に応じて迅速に引き出し、自在に活用できる工夫がなされています。        INTERGLADは1991年4月リリースのVer. 1以来、様々な機能付加・改良等が継続的になされてバージョンアップを重ね、2019年1月にはVer. 8が国内リリースされました。一般社団法人ニューガラスフォーラムは、INTERGLADが多くの方々に大いに利用され、ガラス産業および関連分野あるいは学術面の発展に寄与することを期待します。

1.INTERGLAD開発の経緯
 国際ガラスデータベースINTERGLADの具体化に向けた取組みが、国際貢献事業の一環として開始されたのは、ニューガラスフォーラムが社団法人化された1987年のことでした。その後、安井至 東京大学教授(当時)を中心に、国内企業・大学の多数のガラス研究者らの手により、システム設計からデータ収集まで3年の歳月をかけて開発が進められました。海外の有力ガラス企業の協力も得ました。検索プログラムの開発は外注先である大日本印刷(株)が担当しました。そして、1991年4月に世界に先駆けて最初のCD-ROMがリリースされました1)。 収録データは10万組成にのぼり、その後、1993年リリースのVer.2では12万組成、1996年のVer.3では15万組成とデータが追加されてきました。

 このVer.3まではOS(オペレーションシステム)にMS-DOSが使われCD-ROMで供給されていましたが、1998年末にリリースされたVer.4からはInternet経由でもCD-ROMでも、また、Windows、Macintosh、UnixなどどのようなOS上でも利用できるようになりました2)。この開発には凸版印刷(株)があたりました。Internet版には半年毎にデータが追加され、2000年秋の時点で18万組成に至りました。

 2001年9月にリリースされたVer.5は、機能面が大幅に強化されました。検索機能の改善をはじめ、データ解析機能、組成特性予測機能(重回帰分析3)および特性予測式利用)、利用者保有データの登録機能など、様々な機能が追加され、利便性の大幅な向上が図られました。この開発は、経済産業省の支援のもとに富士通(株)の協力を得て進められました。

 Ver.6は、2002年11月から2004年にかけてNEDOプロジェクトの一環として、ニューガラスフォーラム内に組織されたデータベース推進委員会(委員長:大田陸夫 京都工芸繊維大学教授(当時))とソフト実用化ワーキンググループ(主査:吉田智 滋賀県立大学)の支援のもとに、みずほ情報総研(株)の協力を得て作成されました。Ver. 6ではシステム面での様々な改良、重回帰予測機能で定数項を用いない回帰式4)が選択できる等の新機能の追加と共に、データ面の高信頼化も重視され5)、以後データの見直しが精力的に行われてきました。また、2005年11月からはプログラムインストール不要の「アプレット」版も使用できるようになり、さらに利便性の向上が図られました。

 2005年7月から2007年3月にはNEDOの「知的基盤創成・利用促進研究開発事業 ガラス構造データベースの構築のための研究開発」をニューガラスフォーラムが受託し、ガラス構造データベース委員会(委員長:井上博之東京大学教授)の支援の下、原子間情報、リング構造、配位数等のガラス構造に関するデータを収録するガラス構造データベースのプロトタイプを世界で初めて開発しました6)。2009年にリリースされたVer. 7には、このガラス構造データベースが組み込まれ、INTERGLADは、ガラスの組成・特性・構造の統合的なデータベースとしてリニューアルされました。また、多次式重回帰分析ツール7)、データの少ない高温データを補間できるようにしたデータ補間ツール等の新機能、検索を容易にする周期表の利用等、使い易さを追求した改良も種々加えられました。なお、Ver. 7もみずほ情報総研(株)の協力を得て作成されました。

Ver. 7にはその後も出典複数選択、図表示条件、特性計算式の追加など様々な改良が継続的に加えられ、バージョンも7.7まで進みました。今回リリースされたVer. 8には、新たな機能としてかねてより期待されていた重回帰分析による組成最適化の自動計算ツールが組み込まれました。また、Javaなど周辺システム環境の変化に対応した改良がなされ、インターネット版がWebブラウザの種類に関わらず使用できるJava Web Start版も組み込まれました。なお、Ver. 8もみずほ情報総研(株)の協力を得て作成されました。

 INTERGLADには下図に示すように新規データが年々定常的に追加され、2019年1月時点での収録ガラス数は合計35万種となっています。INTERGLADはVer. 1のリリース以来、低分散光学ガラス8)、酸化鉛を含まないクリスタルガラス9)をはじめとした各種の新種ガラスの開発、ガラス組成特許の探索、ガラス特性の研究、新組成ガラスの研究テーマ探索、ガラスを用いた新製品の開発、特許出願などに幅広く利用され、大変有用なガラスの研究開発支援ツールとして、世界のガラス産業やガラス研究の発展に少なからぬ役割を演じています。

INTERGLADのバージョンアップおよびデータ更新経緯

参考文献
1) Y. Suzuki, Am. Ceram. Soc. Bull., 70 (1991) 219.
2) 斉藤友明、小黒久史、深見拓史、伊勢田徹、情報知識学会研究報告会予稿集、1999年5月, p.63.
3) I. Yasui, F. Utsuno, Am. Ceram. Soc. Bull., 72 (1993) 65.
4) T. Iseda, Y. Iwasa, S. Yoshida, T. Kawasaki, Proc. XX-ICG (ICG, Sept. 2004) 07-029.
5) F. Utsuno, H.Inoue, I. Yasui, S. Tsuboi, T. Iseda, Proc. XX-ICG (ICG, Sept. 2004) 07-030.
6) K. Suzuki, T. Iseda, H. Inoue, ICG2007, A36.
7) K. Suzuki, T. Iseda, H. Inoue, A. Masuno, PACRIM8-S23-P179-2009.
8) 福岡荘尚、木下博章、野田聡、森田祐子、J. Ceram. Soc. Jap., 110 (2002) 1073.
9) H. Satha, M. Remram, J. Simons, Proc. Int. Sym. Glass Problems (ICG, Sept.1996) 193.

2.INTERGLAD Ver. 8 の特徴 (Ver.7に対する改良点・新規点など)
1)重回帰分析による材料設計(組成最適化)が自動計算により行うことができるようになりました。
 ・従来の方法では、モデルガラス毎に手動で試行計算を繰り返し、最適組成を求めますが、今回の新方法では、色々なモデルガラスからワンボタンクリックにより複数の最適組成を一挙に求めることができるようになりました。
 ・自動計算は最小二乗法によります。特性毎の計算になりますので、1特性を規定する場合には多くの場合問題ありませんが、複数特性を規定する場合にはモデルガラスが多い方が最適組成を求め易くなります。
2)インターネット版使用の際にINTERGLAD(Java Web Start)版を使用できるようになりました。
 ・従来、インターネット版ではINTERGLAD(Java Applet)版の使用となり、使用できるWebブラウザがInternet Explorer等に限定されていましたが、Java Web Start版ではほとんどのWebブラウザ(Google Chrome等)でインターネット版が使用できるようになりました。
3)スタンダード版の使用ディスク容量が小さくなりました。
 ・従来、スタンダード版システムにはローカルデータベースが含まれていましたが、通常、最新のサーバーデータベースを使用し、ローカルデータベースは使用しないため、これをシステムより除き、パソコンの使用ディスク容量を大幅に小さくしました。
 <以下、Ver.7.2以降の主な改良点を含めて記載します>
4)特性予測・組成設計のための重回帰分析をより高度化しました(Ver. 7.2より)。  
 ・操作中のクエスチョン、エラー処理を半自動的に行えるようにし、より簡易に重回帰分析ができるようになりました。
5)三角図の表示条件設定がすべて三角図画面でできるようになりました(Ver. 7.2より)。
 ・従来は三成分選択等の表示条件を変える際、特性検索画面に戻り、三角図条件設定小画面で再設定する必要がありましたが、すべての条件設定を三角図画面で行うことができるようになりました。
6)図表示のプロット点のマーカー形状、色を選択できるようになりました(Ver. 7.4より)。
 ・各種のXY図のプロット点のマーカー形状、色選択ができます。三角図の場合(一部)も、プロット点のマーカー形状、色を選択できます。
7)出典の複数選択ができるようになりました(Ver. 7.3より)。
 ・出典を4種類まで選択でき、それぞれにAND、OR、NOTのいずれかが指定できるようになりました。
8)検索をより容易にするツールを付加しました(Ver. 7.5より)。
・外観・特徴・製法、用途については、すべてのカテゴリーでの(どの項目でも)検索ができます。
9)特性計算式を追加しました(Ver. 7.3より)。
 ・粘度(標準点)の特性計算式にFluegelの3式を加えました。
 ・電気伝導率の特性計算式にFluegelの式を加えました。
10)新規データの収録、データの信頼性向上に継続的に努めています。
 ・年間7000-8000件の新規ガラスの特性データ収録、また気付いた誤データの修正を行っています。構造データについても年間500〜1000件の新規登録、データの修正を行っています。
11)ユーザーズマニュアルをVer. 8用に全面改訂しました。
 ・追加された出典、成分等の各種キーワードのIDリストの改訂を含め、整備しました。
 ・ユーザーズマニュアルの改訂はバージョンアップ時にとどまらず随時行い、年間利用者がWebページで閲覧・ダウンロードできるようにしています。
12)最新のコンピュータ環境(OS、ブラウザ、Java環境)に合わせて、システムを更新しています。


3.INTERGLAD Ver. 8 の内容・機能
 国際ガラスデータベースINTERGLAD Ver. 8は、酸化物ガラス・非酸化物ガラスを中心に、アモルファス金属・ガラスマトリックス複合材料等の無機アモルファス材料、酸化物融体およびガラス化しない酸化物などの約35万種類(組成)のデータを収録するとともに、それらのデータを目的に応じ、多様に活用できるように工夫されたデータベースシステムです。主要な機能は次の4つです。
 1)収録データの検索機能
 2)検索したデータの解析機能 
 3)特性予測および組成設計(組成最適化)機能
 4)利用者保有データの登録・利用機能

(1) 収録データ

 INTERGLADの収録データは当初よりガラス組成と特性値を中心に構成され、情報源はデータブック、学術誌、会議予稿集等、特許、カタログに大別されます。会議予稿集等には(一社)ニューガラスフォーラムのオリジナルデータも含まれています。
Ver. 5からは新たに学術誌データの著者名情報が加わり、ガラス化範囲データや図データも追加されました。ファクトデータではない境界線のみから成るガラス化範囲データもVer. 6から登録されるようになりました。結晶化ガラスの析出結晶、ゾルゲルガラスの使用原料、薄膜ガラスの基板材質、ガラス調製方法・熱処理条件・特性測定方法などのデータも加わりました。
 Ver. 7からは、上記に加え、ガラス構造データの収録が開始されました。収録されるガラス構造データとしては、IR〜UV吸収スペクトル、ラマンスペクトル、ESR、NMR等各種の解析方法による原子間情報(結合距離、結合角)、リング構造、配位数、架橋酸素情報、酸化数、塩基度等があります。なお、これら構造データの多くはVer. 6にもキャラクタリゼーションの分類でデータの所在のみが(*印で)示されていました。Ver. 7ではデータベースを特性データベース(キャラクタリゼーションデータを含む)と構造データベースに分け、データの収録を行っています。
 INTERGLADには年2回程度、最新データが追加されます。文献等からINTERGLADデータとして収録する際に生じた転記ミスについては、抽出作業が精力的に続けられており、見つかり次第修正されています。

(2) 収録データ検索

 2,600以上の階層化されたキーワード(ID)により、欲しいデータ・情報を容易に取り出すことができます。
 特性データベースについては、キーワードがガラス状態(一般ガラス、結晶化ガラスなど)、ガラス汎用名(シリカガラス、アルカリケイ酸塩ガラスなど)、組成、特性、外観・特徴・製法、用途、出典情報、著者およびガラスNo.に分類されており、そのいずれか一つ以上の条件(ガラス状態以外)を設定することにより検索ができます。構造データベースについては、キーワードがガラス状態、ガラス汎用名、組成、構造情報(原子間距離、配位数など)、測定法(NMR、中性子回折など)、出典情報、著者およびガラスNo.に分類されており、同様にそのいずれか一つ以上の条件を設定することにより検索ができます。Ver. 7より、組成については周期表の元素選択により容易に成分選択ができるようになりました。また、組成、特性あるいは構造情報につき、キーワードの入力によっても検索項目を設定できるようになりました。特性データベースでは、組成と特性条件のみの設定で検索ができる簡易検索画面も用意しました。
 検索機能としては、次の内容も含まれます。
1)市販ガラスがカタログ出典以外からも抽出できます。(組成欄の「市販ガラスコード入力欄」)
2)検索結果画面の一覧表にほぼすべての詳細情報を表示できます。
3)1つの出典の収録データが一括表示できます。(同一出典リスト)
4)検索結果画面および詳細画面につき、特性データベースと構造データベースの相互参照ができます。
5)組成・特性の単位換算、組成・特性・構造データの四則演算等が可能です。
6)特性計算式による計算値と収録データとの対比が可能です。
 
(3) 検索データの解析
 検索結果一覧表に表示されたガラスにつき、XYプロット、三角図プロット、元素解析など、データの可視化が容易にでき、様々な解析をすることができます。またVer. 7より、高温特性の温度−特性プロットおよびデータのない高温特性データを周辺データより補間計算することができるようになりました。
 解析機能としては、次の内容も含まれます。
1)任意の組成・特性・構造間の関係がX−Y図表示できます(XYプロット)。
2)検索結果画面(一覧表)に特性および構造データを表示させた場合、特性と構造のXYプロット表示も可能です(Ver. 7より)。
3)高温特性データの場合、温度−特性のXYプロット表示ができます(補間データも含め、Ver. 7より)。
4)特性、構造データが三角図上に表示できます(三角図プロット)。
5)検索結果のガラス群の元素別の利用(出現)頻度がわかります(元素解析)。

(4) 特性予測と材料設計(組成最適化)

 INTERGLADでは、次の特性予測、材料設計(組成最適化)ができます。
1)特性計算式による予測 : 文献等で報告された加成式(14特性51式)を利用して特性値を予測します。
2) 重回帰分析による予測 : 選択した収録データ群を重回帰分析することにより、ガラス中の各成分と特性の関係を示す重回帰式を導き出し特性値を予測します。定数項を用いる方法と用いない方法の2通りの方法を選択できます。Ver. 7からは、加成性を示さない組成範囲の特性についても予測精度が上がる多次式重回帰分析(説明変数に3成分、2成分の組成割合を掛け合わせた項も使用できる)も利用できるようになりました。重回帰分析では、XY図上で予測値と実測値とを対比することができます。なお、補間計算したデータも重回帰分析に利用できます。
 3特性を同時に満足するような組成の設計(組成最適化)も、重回帰分析結果を使用し、画面上での試行計算により可能となります。Ver. 8よりは、最小二乗法を用いた自動計算により、多くの場合に複数の最適組成が一挙に得られるようになりました。また、重回帰分析をより容易に利用できるよう、ダイアログの指示を見ながら使用できるアシスタンス方式も組み込まれています。設計した組成を三角図上に表示しガラス化範囲データと対比することも可能です。

(5) 利用者保有(ユーザー)データの登録

 INTERGLAD利用者が独自に保有しているデータを、INTERGLADと同様の形式でユーザーデータとして登録し、この登録データをINTERGLADデータと一体化して利用することができます。簡便な方法によるデータの一括入力も可能です。また、ユーザー定義のガラスコード名、特性名およびそれらのデータも登録できます。ユーザーデータは各自のパソコンに保存されます。インターネットに接続して使用するスタンダード版の場合も、外部にあるINTERGLADサーバーなどにデータが取り出されることはありません。

(6) 便利なヘルプ機能

 誰でも容易に画面操作ができるように、INTERGLADには次のようなヘルプ画面が用意されています。
 1)吹出しヘルプ:画面の要所要所に設けられています。
 2)ユーザーズマニュアル:INTERGLADの利用方法が画面上でも確認できます。
 3)用語の解説:ガラスに関連する用語が画面上で確認できます。
 4)測定方法の解説:ガラスに関連する特性値の測定方法が画面上で確認できます。
日本語版では(言語を日本語に設定した場合)、特性データベースにおいて、各画面タイトル、検索画面項目(重回帰分析検索画面も)、吹出し、警告・質問などのダイアログ、重回帰分析のアシスタンス画面が日本語となります。

(7) データの信頼性について
 INTERGLADの収録データの信憑性は、もっぱらデータブック、学術誌、特許、カタログ等の情報源に委ねられています。個々のデータに対する信頼性は、豊富なデータ同士の比較から自ずと判断できるとの考え方に立ち、INTERGLADにおいては従来、データの吟味は特に行っていませんでした。しかし、Ver. 6リリース以後、開発した信頼性評価ツールにより、明らかに問題と思われるデータについては削除を進めてきました。将来は、各データを信頼度の低いものから高いものまで信頼度別に区分けすることも検討しています。
 (一社)ニューガラスフォーラムは、正確なデータを提供するために努力をしてきていますが、このデータベースに収録されている数値、データ、情報等の正確性、あるいはエラーや脱落が全くないことを保証するものではありません。INTERGLADの利用は、いかなる目的に対しても利用者の意志とリスクの下に行われる必要があります。(一社)ニューガラスフォーラムは、INTERGLADの利用により生じた損失、クレームまたは損害に対していかなる責任も負うことはありません。

 システムの導入について
1.システムの種類
 INTERGLAD Ver. 8には、スタンダード版、インターネット版、CDフル機能版の3タイプがあります(表1)。スタンダード版とインターネット版は、ニューガラスフォーラムのINTERGLADサーバーに接続して使用します。CDフル機能版はインターネットへの接続不要なタイプであり、Ver. 7で新設しました。
 また、INTERGLAD Ver. 8がどのようなものか、実際に使ってみていただけるお試し版も用意しております。本ページ右メニューの ”INTERGLAD利用申し込み/利用契約・購入方法/3.お試し版” からお試しください。。

タイプ システム
インストール
Internet
接続
利用可能
データベース
検索 解析 予測
設計
ユーザー
データ登録
ファイル
入出力
利用形態 備考
スタンダード版 Server,
User
年間利用契約 毎年
利用契約
更新要
インターネット版 不要 Server × ×
CD
フル機能版
不要 Local, User 単品購入 利用期限1年
毎年更新版
作製
(注)
*INTERGLADは特性データベースと構造データベースより構成されます。構造データベースには、予測・設計機能、ユーザーデータ登録・利用機能がありません。また、英語版のみです。
*利用可能データベース
 ・Serverデータベース: ニューガラスフォーラムのINTERGLADサーバー中のデータベース(常に最新のデータを利用可能)
 ・Localデータベース:CDフル機能版の場合に、 CDよりパソコンにインストールされたINTERGLAD中のデータベース
 ・Userデータベース: ユーザーがINTERGLADに登録したデータのデータベース
*ファイル入出力:検索条件、検索結果、解析結果、予測結果等のデータ保存・読み込み、画面・画像保存等の機能

(1) スタンダード版
スタンダード版は、INTERGLADシステム(収録データを含まないアプリケーションプログラム)をコンピュータにインストールし、インターネットに接続して使用します。データベースは、ニューガラスフォーラムのサーバーDB(データベース)およびユーザーが登録したユーザーDBが利用できます(Java Ver. 7使用の場合)。利用時にユーザーID、パスワードを入力し、認証を行います。サーバーDBの場合、データ等はHTTP通信で送受信され、常に最新のデータを使用できます。システムの機能改良・修正等のアップデートは、利用時にお知らせ画面に表示され、Webページより更新バージョンをダウンロードできます。

(2) インターネット版
インターネット版は、インターネットに接続してWebブラウザで使用します。利用時にユーザーID、パスワードを入力し、認証を行います。データ等はHTTP通信で送受信され、常に最新のデータが登録されたサーバーDB(データベース)を使用できます。ユーザーデータの登録・利用、ファイルの入出力の機能は利用できません。使用するWebブラウザが制限されないJava Web Start版を使用できるようになりました。Java Web Start版ではサーバー側にあるINTERGLADシステムがダウンロードされ、PC上で実行されます。なお、従来よりのJava Applet版も使用できますが、使用するWebブラウザが制限されます。インターネット版はインターネットの通信速度が低い環境やセキュリティシステムが適合しない環境では、快適に利用できない場合があります。システムの機能改良・修正等のアップデートは適宜行われ、常に最新のシステムが利用可能です。

(3) CDフル機能版
CDフル機能版は、INTERGLADシステム(収録データを含め)をCDよりコンピュータにインストールして使用します。コンピュータにインストールされたローカルDBおよびユーザーが登録したユーザーDBが利用できます。インターネットに接続しないで、データ解析機能、特性予測・組成設計機能を含め、INTERGLADのすべての機能が使用できます(Java Ver. 7使用の場合)。スタンダード版との違いは、インターネットに接続せずに使用するため、最新のアップデートされたシステムおよびサーバーDBを利用できないことです。使用期限は1年です。また一般に、スタンダード版より検索速度が遅くなります。

2.必要なハードウェア

(1) コンピュータ本体
 Microsoft Windows Vista / 7 / 8/ 10を作動するAT互換機、Apple Mac。
RAMメモリは、256 MB以上、好ましくは512 MB以上が必要です。通信速度はCPU 1.2 GHz以上を推奨します。

(2) 必要ディスク
 OS等を含まない、INTERGLAD Ver. 8単体の動作に必要なディスク容量は以下のとおりです。
  Javaソフトウェア    : 約150 MB
  INTERGLAD システム : 約10 MB
  ローカルDB        : 約700 MB (CDフル機能版の場合に必要)
  ユーザーDB       : 10 MB〜 (使用量による)

(3) ディスプレイ
 ディスプレイの解像度 1024×768以上

(4) CDドライブ
 
CDフル機能版を利用の場合、CDよりシステムインストール時に必要となります。

3.必要なソフトウェア
(1) 動作OS

 Windows 32ビット版あるいは64ビット版 (Vista、7、8、10)、Mac OS X、Linux
なお、Mac OS XおよびLinuxの場合、インターネット版、スタンダード版のサーバーDBの利用はできますが、ユーザーDBは利用できません。また、CDフル機能版の利用ができません。

(2) Javaソフトウエア
 JavaソフトウェアVersion 6 以上(Version 7以上を推奨)
  (Java Runtime Environment(JRE)1.6.0以上)

(3) Webブラウザ
 INTERGLAD のインターネット版を利用する場合に必要となります。主要なブラウザ(以下)で使用可能です。
  Microsoft Edge
  Google Chrome(45以降)
  Internet Explorer (9, 11)
  Opera (4.x以上)
  Firefox (38以上)

4.システムのインスト−ル・初期設定
 INTERGLAD Ver. 8のスタンダード版、CDフル機能版の使用には、パソコンへのJavaソフトウェアとINTERGLADシステムのインストールが必要です。ご使用のコンピュータにJavaがインストールされていない場合には、Java Version 7以上をインストールして下さい。INTERGLADの全機能を使用するためにはJava Version 7が必要となります。Java Version 8以上の場合には、ユーザーデータの変換・登録ができませんが、その他の機能はすべて使用することができます。また、パソコンのセキュリティソフトにより、システムのインストールができない、あるいはシステムが作動しないなどの問題が起こることがあります。この場合には、セキュリティソフトを一時停止するか、セキュリティレベルを下げて使用してください。

(更新:2019.1.30)