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希望する特性の材料を得るための組成，組織，製造方法などを具体的に予測する手法．現在のところ，確立された手法はないが，コンピュータ利用技術の発達などにより，新材料の開発などの研究が進められている．特に薬物，ポリマ，セラミックスなどの分野で活発である．金属材料の分野では，合金設計として耐熱合金の開発に利用されている．例えば，Ni基耐熱合金ではσ相などの有害な組織の出現をしないような組成の決定が主として行われている．
