Нейронные сети для предсказания устойчивости материалов

Coatings Today
03.10.2018 337

Искусственные нейронные сети – алгоритмы, предназначенные для репликации связей между нейронами в мозге – «научились» выполнять множество задач, от обнаружения пешеходов в самоуправляемых автомобилях, до анализа медицинских изображений и языкового перевода. Теперь исследователи из Калифорнийского университета в Сан-Диего обучают искусственные нейронные сети для прогнозирования новых стабильных материалов.

«Предсказание стабильности материалов является центральной проблемой в материаловедении, физике и химии», – говорит старший автор исследования Шуий Пин Онг, профессор наноинженерии в Инженерной школе Ирвин и Джоан Джейкобс. «С одной стороны, у вас есть традиционная химическая интуиция, такая как пять Правил Линуса Полинга, которые описывают стабильность кристаллов с точки зрения радиусов и упаковки ионов. С другой стороны, у вас есть дорогостоящие квантово-механические вычисления для расчёта энергии, получаемой от образования кристалла, которые должны быть выполнены на суперкомпьютерах. Мы сделали так, чтобы использовать искусственные нейронные сети для соединения этих двух миров».

Обучая искусственные нейронные сети предсказывать энергию образования кристалла, задавая только два фактора – электроотрицательность и ионный радиус входящих в молекулу атомов – Онг и его команда в Виртуальной Лаборатории Материалов (Materials Virtual Lab) разработали модели, которые могут идентифицировать стабильные материалы в двух классах кристаллов, известных как гранаты и перовскиты. Эти модели до 10 раз более точные, чем предыдущие модели машинного обучения, и достаточно быстры, чтобы эффективно отображать тысячи материалов за считанные часы на ноутбуке.

«Эти материалы используются в светодиодных лампах, перезаряжаемых литиево-ионных батареях и солнечных батареях. Эти нейронные сети обладают потенциалом значительно ускорить открытие новых материалов для этих и других важных областей применения», – уверены исследователи.

Команда сделала свои модели доступными через веб-приложение, что позволяет и  другим людям использовать эти нейронные сети для расчета энергии образования любой композиции граната или перовскита. В настоящее время исследователи планируют попробовать применить нейронные сети к другим кристаллическим прототипам, а также к другим свойствам материалов.

Связаться с нами

Готово, ваша заявка успешно отправлена.
Ошибка, попробуйте обновить страницу и попробовать снова.

Вам будет интересно

Гибридные поверхности для повышения эффективности сбора влаги
Гибридные поверхности для повышения эффективности сбора влаги
Недавно проведенное исследование посвящено разработке и оптимизации гибридных поверхностей с супергидрофобно–гидрофильным рисунком для повышения эффективности…
19.01.2023
115
Химия-2022: новости 1-ого дня выставки
Химия-2022: новости 1-ого дня выставки
Новости 1-ого дня выставки «Химия-2022», которая проходит с 31 октября по 3 ноября в Экспоцентре…
01.11.2022
230
Лучезарная башня арт-центра LUMA ARLES
Лучезарная башня арт-центра LUMA ARLES
Эта 56-метровая башня — совершенно поразительный знаковый объект во французском городе Арле. Её перекрученный фасад,…
25.10.2022
114
Новая система хранения водорода с использованием композиционных материалов
Новая система хранения водорода с использованием композиционных материалов
Композиционные материалы, интегрированные в металлический каркас, могут снизить вес системы хранения на 43%, стоимость —…
Coatings Today
23.08.2021
198
Летучая мышь в качестве модели способствует экономии краски
Летучая мышь в качестве модели способствует экономии краски
Разработана программа моделирования, которую можно использовать для виртуального определения свойств красок.
01.12.2022
150
Огнестойкие препреги используются в облицовочных панелях Музея будущего
Огнестойкие препреги используются в облицовочных панелях Музея будущего
Компания Notus Composites поставит огнеупорные облицовочные панели, напечатанные на 3D-принтере, для Музея будущего в Дубае.…
Coatings Today
04.04.2019
443
На выставке «Химия-2019» создадут специализированную юбилейную экспозицию
На выставке «Химия-2019» создадут специализированную юбилейную экспозицию
На международной выставке химической промышленности и науки «Химия-2019», которая пройдет в ЦВК «Экспоцентр» 16-19 сентября,…
Coatings Today
02.09.2019
332
Плазменная технология может стать заменой одного из редчайших материалов в мире
Плазменная технология может стать заменой одного из редчайших материалов в мире
Новая технология плазменного нанесения покрытий может вытеснить с рынка редкоземельный металл индий, который используется в…
Coatings Today
28.09.2021
165
Новый экзоскелет
Новый экзоскелет
Производитель инструментов Hilti представил свой первый костюм-экзоскелет EXO-O1. Представители компании заявляют, что “устройство для повышения…
Coatings Today
31.08.2020
332