尹万健课题组Nat. Commun.:图网络+优化算法实现晶体结构预测
时间:2022-03-30作者:浏览次数:10
本文报道了一种用于CSP的ML方法,使用图网络(GN)在给定数据库中建立晶体结构和形成焓(ΔH)之间的相关模型,并使用优化算法(OA)加速寻找具有最低ΔH的晶体结构。所用方法的框架(数据库+ GN模型+OA)非常灵活,可适应材料数据库、晶体图表示和OA的变化。最终,作者实现了2个基准数据库(开放量子材料数据库-OQMD和Matbench(MatB))及3种OA(随机搜索-RS、粒子群优化-PSO和贝叶斯优化-BO)对周期单元中给定原子数晶体结构的成功预测。
对比研究表明,在MatB结合BO上训练的GN模型,即GN(MatB)-BO,在预测29种化合物的晶体结构方面表现出最佳性能,计算成本比传统方法低三个数量级。因此,这种结合材料数据库、GN和OA的灵活框架可能为数据驱动的晶体结构预测开辟新途径。这项工作以“Crystal structure prediction by combining graph network and optimization algorithm”为题发表于著名国际期刊Nature Communications(IF=14.919)。www.优德88.cpm硕士研究生程观剑为第一作者;尹万健教授为通讯作者。
论文链接:https://www.nature.com/articles/s41467-022-29241-4
图1. GN-OA方法的流程图