用于预测晶体结构的数据挖掘

在线销售网站向客户建议书籍的相同计算机方法可以帮助预测材料的晶体结构,欧洲杯足球竞彩麻省理工学院研究人员发现。

这些结构是设计新材料并改善现有材料的关键,这意味着从电池到飞机机翼的所有内容都可能受欧洲杯足球竞彩到新方法的影响。

科学家在自然材料中报告了他们的发现。欧洲杯足球竞彩

MIT团队使用称为数据挖掘的技术,将整个晶体结构的历史知识的整个体系都预紧于计算机算法或程序中,他们旨在根据物理基本规则在数据之间建立相关性。

然后,该程序利用这一知识,为任何结构未知的元素的混合物提供了可能的晶体结构列表。然后,团队可以通过第二种算法运行该可能性列表,该算法使用量子力学来精确计算哪种结构是最稳定的,这是材料的计算机建模中的标准技术。欧洲杯足球竞彩

研究团队负责人材料科学与工程系的格布兰德·塞德(Gerbrand Ceder)教授说:“我们可以掌握所有关于自然的知识。”欧洲杯足球竞彩欧洲杯线上买球Ceder将晶体结构数据库与在线书商的用户数据库进行了比较,该数据库可以在数百万具有相似兴趣的客户之间建立关联。“如果您告诉我您已经阅读了去年的这10本书,并且对它们进行了评分,我可以对您喜欢的下一本书做出一些预测吗?”

数据挖掘算法捕获了自然界中晶体结构的物理学(由预加载数据库提供),并建立复杂的相关性,以根据历史知识生成知情的候选结构列表。这些候选结构以前是由科学家在耗时且主观的过程中手动组装的,该过程通常构成猜测。新算法与量子力学算法相结合,形成了两种良好的策略,将使过程更快,更准确。

Ceder的计算建模团队已经可以在短短几天的空间中确定可能需要数月甚至数年才能在实验室中阐明的原子结构。在对仅两个元素的已知结构进行测试时,Ceder的小组发现,新算法可以从3,000-4,000种可能性中选择五个结构,其中90%的机会在五个可能性中具有真实的结构。

塞德说:“这全都与概率和相关性有关。”“我们的算法为我们提供了一定概率的晶体结构。钥匙意识到我们不需要更多。对于候选结构的简短列表,我可以用量子力学来精确地解决问题。”

根据Ceder的说法,这项新技术将在具有特定属性的材料的真实计算设计中取得重大飞跃。欧洲杯足球竞彩例如,“如果有人想知道一件材料是否将有正确的带盖成为太阳能电池,那么如果我不知道结构,我将无法计算带盖。”(带隙确定了许多属性,例如电导率。)“如果我使用错误的结构来计算带隙,我可能会有完全无关紧要的答案。属性取决于结构。”

为这项工作做出的贡献是研究生Christopher Fischer和Kevin Tibbetts,包括材料科学与工程学,以及前博士后副助理丹恩·摩根(Dane Morgan),现在在麦迪逊大学欧洲杯足球竞彩的威斯康星大学。欧洲杯线上买球

这项工作由国家科学基金会和士兵纳米技术研究所资助。欧洲杯线上买球

http://www.mit.edu

告诉我们你的想法

您是否有评论,更新或想添加到此新闻故事中的任何内容?

留下您的反馈
您的评论类型
提交