Deep-learning approach to the structure of amorphous silicon
Notice bibliographique
Résumé
We present a deep-learning approach for modeling the atomic structure of amorphous silicon ($a$-Si). While accurate models of disordered systems require an ab initio description of the energy landscape which severely limits the attainable system size, large-scale models rely on empirical potentials, at the price of reduced reliability and a computational load that is still restricting for many purposes. In this paper, we explore an approach based on deep learning, particularly generative modeling that could reconcile both requirements of accuracy and efficiency by learning structural features from data. When trained on a set of observations, such models can generate new structures very efficiently with the desired level of accuracy, as determined by the data set. We first validate our approach by training a convolutional neural network to approximate the potential-energy surface of $a$-Si, as given by the Stillinger-Weber potential, which results in a root-mean-square error of 5.05 meV per atom---about $0.16%$ of the atomic energy. We then train a deep generative model, the Wasserstein autoencoder, for the generation of $a$-Si configurations. Our approach leads to models which exhibit some of the essential features of $a$-Si while possessing too much structural disorder, thus suggesting that the method is viable; we indicate avenues for improving it towards the generation of state-of-the-art structures.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,000 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,002 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».