2021年1月6日
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由于机器学习,为新设计材料,先进的技术可以加速。欧洲杯足球竞彩
桑迪亚国家实验室的一个研究小组已经成功地使用机器学习计算机算法,通过学习提高自己数据中的模式,完成繁琐的材料科学计算比正常快40000倍。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球
他们的研究结果发表在1月4日npj计算材料欧洲杯足球竞彩,可能预示着戏剧性的加速度在创造新技术的光学、航空航天、能源存储和潜在的药物,同时节约实验室计算成本。
“我们缩短设计周期,David Montes de亚奥理事会Zapiain说计算材料科学家在桑迪亚曾帮助领导研究。欧洲杯足球竞彩“组件的设计严重超过材料的设计你需要建立它们。欧洲杯足球竞彩我们想要改变这种情况。一旦你设计一个组件,我们希望能够设计一个兼容的材料,组件,而不需要等待几年,碰巧与当前过程。”
这项研究由美国能源部资助的基本能源科学项目,是集成纳米技术中心进行的,美国能源部的用户研究机构共同由桑迪亚和洛斯阿拉莫斯国家实验室。欧洲杯线上买球
机器学习加速计算昂贵的模拟
桑迪亚研究人员使用机器学习加速计算机模拟预测如何更改设计或制造工艺,如调整数量的金属合金,将影响材料。一个项目可能需要成千上万的模拟,这可能需要几周、几个月,甚至几年。
团队以一个单一的、独立的模拟与128个流处理器高性能计算集群(一个典型的家用电脑有两个到六个处理核心)在12分钟。
与机器学习,同样的模拟了60毫秒只使用36 cores-equivalent等于计算机快42000倍。这意味着研究人员现在可以学习在15分钟内通常要花一年时间。
桑迪亚的新算法抵达的回答是5%不同于标准的仿真的结果,一个非常准确的预测团队的目的。机器学习交易一些精度的速度,因为它使得快捷计算近似。
“我们的机器学习框架达到基本相同的高保真模型精度但在计算成本的一小部分,”桑迪亚材料科学家Remi欧洲杯足球竞彩 Dingreville说,他也参与这个项目。
好处可能超出材料欧洲杯足球竞彩
Dingreville和Montes de亚奥理事会Zapiain要使用他们的算法首先研究超薄光学技术的下一代显示器和屏幕。
然而,他们的研究可能会广泛有用,因为他们加速模拟描述了公共事件的变化,或进化,材料的微观构造块。
机器学习之前已经被用于快捷方式模拟,计算出原子和分子之间的相互作用随时间变化的。
公布的结果,然而,演示机器学习的第一次使用加速模拟相对较大的材料微观尺度,桑迪亚小组预计将是科学家和工程师更大的实用价值。欧洲杯足球竞彩
例如,科学家现在可以快速模拟微小水滴融化的金属将水珠在一起时冷却和固化,或者相反,将分离成层的混合物组成部分融化。
许多其他的自然现象,包括蛋白质的形成,遵循类似的模式。虽然桑迪亚团队没有在模拟测试了机器学习算法的蛋白质,他们感兴趣的探索在未来的可能性。
桑迪亚国家实验室是一个多任务的实验室由国家技术和工程解决方案桑迪亚LLC的霍尼韦尔国际有限公司的全资子公司,为美国能源部的国家核安全管理局。
桑迪亚实验室在核威慑主要研究和开发的责任,全球安全、国防、能源技术和经济竞争力、主要设施在阿尔布开克,新墨西哥,利弗莫尔,加利福尼亚。
来源:https://www.sandia.gov/