9月17日消息,日本大阪市立大学(Osaka Metropolitan University)信息学研究科 Tokuteru Uesugi 教授团队开发出基于迁移学习的AI修正方法,可显著修正合金第一性原理计算与实验值之间的偏差,成果发表于期刊《Materialia》。
合金的性能——强度、稳定性等——可通过添加不同元素来定制,而理解这些性能的关键参数之一是体积尺寸因子(VSF),它量化原子尺寸差异引起的晶格畸变。然而,VSF 的实验测定耗时且成本高昂,导致大量合金体系缺乏可靠数据;虽然第一性原理计算也可预测VSF,但在某些体系中计算值与实验值存在显著偏差,限制了其可信度。
该团队基于 1998个二元固溶体体系的第一性原理计算构建了大规模VSF数据库,进而开发迁移学习方法对计算-实验偏差进行修正:结果在已有实验数据的合金体系上提升了预测精度,同时对此前未被探索的合金体系展现出可靠的预测性能。
Uesugi 表示,该成果有望让研究者在开展昂贵实验之前,先在计算机上识别有前景的合金候选——包括那些实验上难以研究的体系;这将推动材料开发从传统“制备—测试”的试错范式转向“先预测、后制备”的高效模式,从而缩短开发周期、降低实验成本。对合金材料研发而言,该方法为高通量计算筛选提供了可信度修正工具,尤其对实验数据稀缺的新体系具有直接应用价值。
(来源:Phys.org)