2次元物質とは原子数層の厚みしかない結晶表面構造であり，結晶そのものとは異なる機能を有するため，次世代電子デバイスや触媒開発などへの応用が期待されている．TRHEPDは陽電子線を結晶表面に当てた反射回折パターンを測定する技術であり，表面感度の高く，結晶表面構造解析に適しているが，実験データから直接結晶構造を逆算することが困難という問題があった．そこで実験データと計算モデルによるシミュレーションとを組み合わせ，データ駆動科学の手法を用いた結晶構造探索を行うことが検討されている．
本研究では，計算手法の詳細を知らないユーザーであっても，簡単かつ即座に信頼に足りる統計解析結果を得られるシステムを構築することを目的に，次の2項目に取り組む．1) 結晶構造探索が多数の候補結晶構造に対するシミュレーションを同時並列に実行するものとなっていることに着目し，シミュレーションの高スループット化による全体高速化に取り組む．具体的には，結晶表面回折シミュレーションアプリsim-trhepd-rheedに対し，バッチ型計算のためのインターフェースを設計，またGPUなどの並列性能の高い計算機を活用するための設計変更を行う．2) データ駆動科学ソフトウェア2DMATへAutoTuning技術の適用を行う．とくに，2DMATにが持つデータ解析アルゴリズムの一つPAMC法を対象に，実行時間の外挿的予測と信頼性尺度の構築を行い，AutoTuningに活用することで，統計精度を確保しつつ高速な探索を実現する．