一种新的计算方法将改善对碳不同状态的理解，并指导寻找尚未发现的材料。欧洲杯足球竞彩
欧洲杯足球竞彩材料 -;我们使用它们，穿它们，吃掉它们并创造它们。有时我们会偶然发明它们，就像愚蠢的腻子一样。但是，制造有用的材料是一个乏味且昂贵的反复试验过程。欧洲杯足球竞彩
美国能源部（DOE）Argonne国家实验室的科学家最近证明了通过结合机器学习（ML）来识别和探索有希望的新材料的自动化过程 - ；欧洲杯足球竞彩一种人工智能 - ;和高性能计算。新方法可以帮助加速有用材料的发现和设计。欧洲杯足球竞彩
该算法将单个元素碳作为原型，预测了原子自身在广泛的温度和压力下构成不同物质的方式。从那里开始，它构建了一系列科学家所说的相图 - ；一种有助于指导他们寻找新物质状态的地图。
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“我们训练了一台计算机来探测，质疑和了解如何组织碳原子以创建我们可能在地球上找不到或我们不完全理解的阶段，从而自动化了材料开发过程的整个步骤欧洲杯足球竞彩，“这项研究的Argonne科学家，作者Pierre Darancet说。”计算机可以自己处理的过程越多，我们就能完成的材料科学越多欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球。”
平衡及以后
当材料的原子结构发生变化时，其电子，热和机械性能也会发生变化。科学家想找到新的方法来安排原子开发有用的材料。欧洲杯足球竞彩改变材料原子结构的一种主要方法是改变周围的压力和温度。
我们看到这种结构性变化通常在水中。在室温和正常的大气压下，水作为液体最稳定。如果您足够降低温度，相同的水分子将排列以形成固体冰。
同样，钻石和石墨是截然不同的材料，但它们都仅由碳原子组成。欧洲杯足球竞彩只是以不同的方式安排。在正常条件下，石墨比钻石更稳定。但是，在极端压力和热量的条件下，石墨慢慢地结晶成钻石。当从那些极端条件中删除时，钻石仍然存在，在科学家所说的亚稳态状态下徘徊。
ML算法构建了相图，这些相图绘制了数百种此类亚稳态的碳状态，有些已知和一些新的碳状态。
“在实验上很难预测和产生不均衡条件的物质状态，”该研究的Argonne实验家Jianguo Wen说。“这种新的计算方法使我们能够在地图上探索那些鲜为人知的区域，这些区域否则无法访问，或者我们尚不知道存在。”
验证该算法
科学家用合成数据训练了ML算法，该算法是通过模拟产生的，并近似科学家将通过实验获得的结果。他们使用分子动力学和密度函数理论生成数据集，这都是常见的计算化学工具。
培训数据是使用Carbon在Argonne纳米级材料中心（CNM）的高性能计算集群（DOE科学用户设施办公室）生产的。欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球还使用了另外两个DOE用户设施：Argonne领导力计算设施和劳伦斯·伯克利国家实验室的国家能源研究科学计算中心。
该团队使用算法的预测作为指导，通过合成实际样品并使用CNM处的透射电子显微镜来表征其疗效。
该算法成功地预测了碳的众所周知的相图，并且计算机生成的相图肯定并阐明了几个尚未解释的实验观察结果。
尤其是，该算法确定了N-二摩德的先前模棱两可的结构（代表“ New Diamond”），这是一种碳状态，自从30年前被理论化以来，它具有神秘的科学家。“该算法对我们通过实验进行了验证的N-钻石的结构特征做出了新的和令人惊讶的预测，表明该算法也能够成立，即使具有备受瞩目的阶段，”温说。
该小组还合成了该算法预测的几个阶段，这些阶段尚未在科学文献中报道。样品的结构与预测相匹配，进一步验证算法。
“欧洲杯足球竞彩材料合成，尤其是具有异国特性的材料，通常可以进行几项实验试验和多年的努力，”该研究的主要作者Argonne科学家Subramanian Sankaranarayanan说。“我们的机器学习算法使我们能够鉴定出外来材料的合成条件，从而减少了他们的实验实现时间。”欧洲杯足球竞彩
在这项研究中，该算法仅应用于碳。将来，科学家希望将相同的方法应用于多个要素的系统。将机器学习算法应用于更复杂的系统可能会导致对有用材料的发现和设计的广泛影响。欧洲杯足球竞彩
研究论文，机器学习共价粘合碳的亚稳态相图，” Argonne的作者除了达兰克特（Darancet），桑卡拉纳拉亚扬（Sankaranarayanan）和温（Wen）外，还发表了《自然通讯》（Nature Communications）。
这项工作得到了DOE基础能源科学，数据，人工智能和机器学习的支持，该研究通过DOE Scientific用户设施计划欧洲杯线上买球（数字双胞胎和协作MlexChange）提供了支持。其他计算资源包括融合和蓝调，Argonne实验室计算资源中心运行的高性能计算群集。
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